闪电“静音”了是光和声在赛跑

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　　前不久的一个夜晚，在我省永和县，天空划过几道闪电，但数秒后却没有听到应该紧随而来的雷声。不是经常说“电闪雷鸣”“雷电交加”吗，为什么这次闪电却独自“出场”？
　　这一现象的背后是一场光与声的速度竞赛和能量博弈。
　　闪电是云层中或云地间瞬间释放的巨大电流，有时可达数万安培。这道强大的电流将其所经过的狭窄空气通道急剧加热，在极端高温下，空气分子被撕裂成高温等离子体，发出耀眼的光芒。
　　被闪电瞬间加热的空气会发生爆炸性的膨胀，这种膨胀速度甚至会超过声音在空气中的传播速度。由于周围的空气顷刻间被剧烈压缩，就会形成一股强大的冲击波，这股冲击波在向外传播的过程中迅速衰减，并最终转化为我们能听到的声波，也就是雷声。所以，从物理本质上讲，有闪电就必然会伴随着雷声。
　　闪电发出的光属于电磁波，在空气中的传播速度约每秒30万公里，这个速度意味着无论闪电发生在1公里外还是100公里外，它产生的光几乎都是瞬间到达我们的眼睛，而且光波波长很短，不容易被大气分子散射和吸收，只要视线不被阻挡，我们就能看到远方的闪电。
　　而雷声属于一种机械波，需要通过空气分子的振动来传播，速度约每秒340米，仅是光速的九十万分之一！正是这个速度差，让我们有了“先见闪电，后闻雷声”的体验。
　　声波不仅速度慢，在空气中传播时，能量还会因为空气分子的吸收、反射等和传播距离的增加而急剧扩散和衰减，就像往平静的湖面扔一块石头，离中心越远，涟漪就越弱。通常，雷声传播超过25公里后，强度便会衰减到人耳可听阈值以下，也就是说，一道发生在30公里以外的闪电，你很可能只能看到其光芒，却听不到雷声。
　　另外，厚厚的云层也是高效的“隔音屏障”。雷电现象在近地面多发生在对流强盛的积雨云中，当发生云内闪电或者云际闪电时，产生的声波会被困在云体内部。这些雷暴云内部充满了水滴、冰晶和雪花等，这些粒子构成了一个极其复杂的环境，声波在其中传播时，会经历无数次的吸收、散射和反射，能量会被云层这个巨大的“吸音棉”大量消耗。最终，能穿透云层到达地面的声波能量已经微乎其微，人们也就听不到轰隆隆的雷声了。
　　所以，下一次当我们看到无声的闪电时，就知道，这并不是大自然的静默模式，而是一场遥远的天际能量释放盛宴。
李丽萍 范秀平