夏季雨水充沛，每當(dāng)雷雨來臨時(shí),，烏云密布,，風(fēng)雨交加，電光閃閃,，雷聲隆隆,，呈現(xiàn)出自然奇觀。

雷電給人以神秘感,，又具有很大的破壞力,，會(huì)襲擊人畜，毀壞房屋,，引起森林大火,。在人類對(duì)自然還缺乏認(rèn)識(shí)的時(shí)代，雷電往往使人感到恐懼,。然而,，隨著氣象學(xué),，特別是大氣電學(xué)的發(fā)展，今天人們對(duì)雷電的認(rèn)識(shí)深刻了許多,。本文邀請(qǐng)中科院大氣物理研究所研究員,、雷電物理和雷暴電學(xué)專家郄秀書就雷電方面的相關(guān)科學(xué)問題進(jìn)行解答。

問：如何理解云閃和地閃?

答:通常將閃電分為地閃和云閃兩類,，地閃指打到地上的閃電,，云閃指發(fā)生在云內(nèi)或云間的閃電，也就是所有沒有打到地上的閃電,。平均而言,，地閃只占全部閃電的1/3以下，而云閃占2/3以上,。閃電的發(fā)生與強(qiáng)對(duì)流云的發(fā)展密切聯(lián)系,，云內(nèi)的第一個(gè)閃電幾乎總是云閃，有些雷暴云中的閃電可能全部為云閃,，所以云閃的研究和探測很重要,，而且云閃信息也更具有強(qiáng)對(duì)流發(fā)展的預(yù)警指示意義。

問：是不是有一種放電是由云向天上閃,，而不是向地下,？

答：是的，發(fā)生在雷暴云和電離層之間的放電,，叫做中高層大氣瞬態(tài)發(fā)光事件,，這里也可以比較形象地簡稱其為“天閃”，代表性的叫“紅色精靈”（Red sprite）,。其觀測難度很大,，一是因?yàn)榘l(fā)生時(shí)間短、位置又不能預(yù)測,，很難捕捉到,；二是發(fā)生高度高，必須在幾十公里以外才能觀測到,，所以儀器靈敏度要求高,。因?yàn)槭枪鈱W(xué)觀測，觀測場地附近和光學(xué)觀測路徑上視野要好,，不能有強(qiáng)光污染,，有霧、霾或強(qiáng)降水都不行,。

問：正負(fù)地閃是指帶的正負(fù)電荷嗎,？

答:正地閃指把云中正電荷轉(zhuǎn)移到地球的閃電；負(fù)地閃指把云中負(fù)電荷中和到地球的閃電。一般正地閃發(fā)生比例低,，僅占全部地閃的10%以下,，但是強(qiáng)度大，危害也大,。負(fù)地閃回?fù)舻姆逯惦娏鲝?qiáng)度一般為幾萬安培，中和電荷量為幾庫倫到幾十庫倫,；而正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度與中和電荷量要大幾倍,，甚至幾十倍。

問：大氣中產(chǎn)生正負(fù)電荷的概率是一樣的嗎,？都是50%,？

答:如果考慮地氣系統(tǒng)一起的話，分離開的正,、負(fù)電荷應(yīng)該是同樣數(shù)量的,，電荷守恒。

通常大地帶負(fù)電荷,，晴天大氣帶正電荷,，因此大氣是微弱導(dǎo)電的，電流從電離層流向地面,，近地面大氣電場約為110伏/米,，全球雷暴是維持電離層電位（相對(duì)地面250千伏至300千伏）和大氣晴天電場的發(fā)電機(jī)。

問：上下行閃電和正負(fù)地閃有沒有什么關(guān)系,？

答:上下行閃電都指的是地閃,。根據(jù)極性，也有上行正地閃,、上行負(fù)地閃,、下行正地閃、下行負(fù)地閃之分,，只不過后兩者相對(duì)前兩者要多得多,，第一種最少。

上行閃電,，從高建筑物或高塔向上發(fā)展,。通常地閃都是從云中向地面發(fā)展的下行地閃，而上行地閃較少見,。隨著城市高建筑物,、通信塔、風(fēng)力發(fā)電風(fēng)機(jī)增多,，這種上行閃電越來越多了,。

問：球形閃電罕見嗎？大概是怎么形成的？

答: 可以這樣形容球狀閃電有多罕見：我們團(tuán)隊(duì)肉眼看見過,、儀器觀測過數(shù)百萬次閃電,，沒有一次球形閃電。其形成機(jī)制也很難完全說清楚,，物理學(xué)家理論和實(shí)驗(yàn)室模擬研究很多,，理論和假說也不少。國際上的觀測證據(jù)目前為止只有西北師范大學(xué)物理系的一次光譜觀測,，光譜特征大致支持一種所謂的汽化硅假說：地閃擊中大地,，土壤中的二氧化硅經(jīng)閃電沖擊，其中的硅被汽化成純硅,，汽化硅與空氣中的氧氣再結(jié)合時(shí)產(chǎn)生熱量,，產(chǎn)生球狀發(fā)光氣團(tuán)。但問題是有些球狀閃電前并沒有發(fā)生地閃,，所以應(yīng)該還存在其他機(jī)制,。球狀閃電至今仍是我們不能完全解釋的大氣現(xiàn)象，太復(fù)雜,。