于梅君
主笔：于梅君
8月15日晚，山东潍坊上空突然炸响惊雷，气象台紧急发布雷电黄色预警。短短一小时内，城区多地雷暴肆虐，云层中闪电如银色巨龙穿梭，将夜空撕裂成一幅令人震撼的“自然画卷”。网友集体沸腾：“这是龙王在渡劫？还是科幻大片现场？”这让人不禁感叹大自然的神奇。而就在不久前，世界气象组织确认了一道长达829公里的闪电，刷新了世界纪录。闪电，这种既熟悉又神秘的自然现象，背后究竟隐藏着怎样的科学奥秘？今天，就让我们一起深入探究闪电的世界，从潍坊这场无声闪电，到刷新纪录的超长闪电，看看闪电的那些事儿。
最长闪电：829公里的“跨州狂奔”
乌云密布的天空，突然被一道“光剑”劈开，紧接着是震耳欲聋的轰鸣声——这就是我们常见的雷雨天气。
2017年10月的一个夜晚，一道闪电如发光的巨龙，在美国中部上空悄然划过。近8年后，这道闪电震惊了科学界——世界气象组织于2025年7月31日正式认证它为有记录以来最长的闪电：水平跨越829公里！
829公里是什么概念？相当于这道闪电从北京一口气“闪”到郑州，或者从上海直达江西赣州！之前的纪录是2020年4月在美国南部发生的768公里闪电，这次新纪录整整多出61公里。
这道闪电不仅长得离谱，在空中更是持续7秒以上。普通闪电通常只在0.2秒内便“一闪即逝”，它却像一道缓慢移动的巨型光剑，实际蜿蜒路径超过1000公里，横跨美国得克萨斯州、密苏里州等5个州，简直是大自然最疯狂的“光之马拉松”！
科学家曾认为，电流无法在如此长的距离中维持。但新观测显示：闪电通道会“自助充电”——沿途不断捕获新电荷区，每闪过几十公里便能“满血复活”。
这种横跨数百公里的放电，被科学家称为“巨型闪电”，是指水平超过100公里或持续超1秒的罕见放电。那么，为什么2017年的闪电直到2025年才被认证？
世界气象组织表示，早期研究人员主要靠地面的“闪电测绘阵列”来找闪电，就像在地面上撒了一张大网，探测范围有限，难以捕捉超长闪电。如今，科学家借助卫星遥感技术，能在更广阔的地理空间，探测持续时间更长、影响范围更广的单次闪电。
正是借助新技术，在分析2017年美国那场“具有里程碑意义的风暴”数据时，研究人员才发现了这个先前被忽视的“闪电大佬”。大气科学家感慨：“卫星技术让我们看到了闪电的‘极端形态’，未来可能发现更惊人的纪录。”
一朵雷暴云，竟藏着“小型核电站”的能量
很多人不解，为什么要大费周章地测量闪电？这可不是科学家闲着没事干。闪电是自然界最危险的“杀手”之一，全球每年有数千人被它“炸”死，受伤的更多。
雷电常常“出生”在对流发展旺盛的积雨云中。国家气象中心强天气预报中心副主任蓝渝介绍，从气象学角度看，只要积雨云里带着闪电，就可以叫它雷暴云。
单独的一个雷暴云叫雷暴单体，横向有十几公里宽。要是好几个雷暴单体凑在一起，成群或成带分布，就组成了中尺度对流系统，这可是引发暴雨、冰雹、龙卷风等灾害性天气的“大boss”。
雷暴云一出现，就说明对流系统开始“搞事情”了。雷暴云引发的闪电，尤其是那种从云里直接打到地上的“云地闪电”，危害极大。在中国，平均每年都有上百人被“云地闪电”直接击中而丢了性命，造成的直接和间接损失更是数不胜数。
当雷暴云发展旺盛，云顶能达到1万多米高时，上升气流和下沉气流的垂直速度，每秒能达到20米到30米，还会有特别强烈的乱流。要是飞机不小心飞进云里，强烈的气流会让飞机产生中度以上颠簸。飞行员要是操作不小心，就可能导致飞行事故。
闪电的平均电流能达到3万安培，最大有30万安培。闪电的电压也高得吓人，大概有1亿到10亿伏特。一个中等强度的雷暴云，功率能达到1万千瓦，这和一座小型核电站的输出功率差不多。
雷电可不是只有一种“模样”，主要分为云闪、地闪两种。云闪主要在云内或云间发生，所以对人类的直接危害较小。地闪则会对人和建筑造成直接危害。
当云与地面物体感应起电时，会产生电光直闪的“落地雷”“云地闪”，击中地面物体，就是人们所说的“雷击”，对生命安全、电器设备等有很大影响，所以科学家一直都在全方位地探测和研究闪电。
有了闪电数据，气象部门就能提前发布预警，航空公司可根据闪电数据修改航线，不让飞机飞进雷暴区；建筑工地也能调整施工时间，少让工人去外面冒险。此外，了解闪电活动的特征，对冰雹和龙卷风等强对流灾害天气也有一定的指示作用。
闪电是咋测出来的？天地联手“抓闪电”
测量雷电，就像玩一场“天地捉迷藏”。目前，用来定位和探测闪电发生过程的信号，主要有声、光、电场和磁场四类，现在已有多种方法可对闪电进行实时的高精度遥测定位。
地面上有好多传感器，就像一个个小侦探，分布在世界各地。闪电一出现，就会发出电磁波，不同地方的传感器收到信号的时间不同，通过计算时间差，科学家就能知道闪电在哪儿“闪”，还能算出它是啥时 “闪”的。
现在主流的闪电定位观测设备，时间分辨率能达到微秒量级，空间定位精度能达到百米量级。
比如，“中国闪电定位网”就覆盖了全国各地，24小时盯着闪电动向。国家林草局雷击火项目研发的“大兴安岭雷击火感知系统”，安装了17台闪电定位仪，可实时探测定位半径150公里范围内的闪电信息，定位精度可达300米以内，为雷击火防控提供有力支撑。
除了闪电定位观测设备，高速相机就像闪电的“私人摄影师”，每秒能拍好几万张照片，把闪电的每个小动作都抓拍下来。2023年发生在美国休斯敦的一场雷暴里，高速相机记录下一道闪电在云里“跳”了12次，画出一个“之”字形，就像在天上写书法一样。
卫星是测量超长闪电的“秘密武器”。世界气象组织用的GLM闪电成像仪，就像一个“太空摄像头”，装在地球静止轨道卫星上，每秒能拍几百张照片，它不光能拍云里和云到地面的闪电，还能发现地面网络看不到的“高空闪电”。发生在2017年的那道829公里长的闪电，就是卫星“挖”出来的！
此外，科学家还可通过“人工引雷”试验，实现对闪电电流、电势强度等信息的直接测量，这也是判断雷暴云闪电放电强度的重要依据。
雷暴天里藏着不少颠覆认知的“闪电魔术”
你见过闪电在高空跳“华尔兹”吗？雷暴天里藏着不少颠覆认知的“闪电魔术”，明明没听到雷声，却能看见闪电与皓月共舞，甚至还有蓝红相间的高空放电奇观。
蓝色射流是雷暴顶端的“蓝色喷泉”，常在雷暴云顶向上喷射，像一束束带电的蓝色火焰，最高能冲到50公里高空。它们速度极快，每秒可达100公里，一闪而过，只有高速摄像机才能捕捉到。这是云顶正电荷与高空负电荷碰撞的火花，因为发生在平流层，声音传不到地面，所以只能默默发光。
红色精灵则是闪电的“晚霞分身”，出现在雷雨云上方80-100公里的电离层，像巨大的红色水母或树枝，直径可达数百公里。当云地闪电释放大量电荷后，高空剩余电荷会引发这种短暂的红色辉光，持续时间不到半秒，比蓝色射流更罕见，常被飞行员或天文爱好者偶然拍到。
而雷暴云砧是雷暴的“遮阳伞”，当雷雨云顶遇到平流层的强风，顶部被吹向一侧，形成像铁砧一样的扁平结构。如果云砧较薄，月光能穿透它，就会出现“闪电伴皓月”的奇景——闪电在云砧边缘闪烁，皎洁的月亮在旁边静静悬挂，明明是雷暴天，却有种宁静的美感。
这些“闪电花样”其实是大气不同层次的放电游戏，有的在云端跳舞，有的冲向高空，有的借月光亮相。它们提醒我们，即使是常见的雷暴，也藏着无数不为人知的精彩。
知多一点
高层建筑为啥要主动“被雷劈”
随着气候变暖，城市建筑在雷雨季节遭受电击的概率大幅增加，特别是电子设备和网络设施一旦遭受雷击，损失更为严重。那么，古今建筑是如何应对雷电侵袭的？
总高度600米、俗称“小蛮腰”的广州塔，自建成以来，每当出现雷雨天气，经常出现与“火龙”对接的震撼画面。其实，广州塔并非被动承受雷击，而是主动“接闪”。
所谓“接闪”，是指高层建筑主动出击，利用避雷针系统来引雷，以免遭受雷击发生事故。不只是广州塔，网上经常出现的东方明珠、上海中心大厦等被雷击的照片，其实也是主动“接闪”的场景。
广州塔设有先进的防雷保护体系，在天线桅杆上，安装了防雷接闪装置，并在塔身顶部设计了避雷网格。当雷电出现，云层传来的电流，可沿天线桅杆传至避雷网格，再沿塔身金属钢外筒、塔底接地网格传到地下，使塔身免受伤害。
放眼全球，迪拜哈利法塔作为目前世界上最高的建筑，塔顶也安装大量避雷针以及雷电监控设备，形成了密集的防雷网络，能够实时监测雷电活动。除了高层建筑，其他著名建筑也各有自己的防雷绝招。
国家体育场“鸟巢”的外表光滑，没有凸起的避雷针，整个建筑的钢结构本身，就具备避雷的功能。防雷设计巧妙地利用鸟巢巨大的金属屋面板充当接闪器，而它所有的“钢筋铁骨”，则构成了一个笼式避雷网。当雷电到来时，电流顺着一根根钢筋和钢板连成的“高速公路”，分散并迅速导入地下，避免对建筑本身造成破坏。中间的露天部分安装了架空金属导线，从而起到了避雷带的作用。
万里长城又是如何避雷的呢？除了在雷电易发区的烽火台上安装避雷针外，近年来，文物保护部门还使用了“避雷仿真树”，美观又实用。“避雷仿真树”的数量、间距、高度，都经过严格测算，高度会比长城高，但不会太密。
在雷电灾害频繁发生的拉萨，布达拉宫遭受雷击的记录少之又少。这缘于其大殿顶部采用导电性能良好的金属，金顶之下使用栓接和铆接相互连接。另外，布达拉宫整体以石木结构为主，墙体由白玛草混合当地泥土堆砌而成，干燥绝缘，既坚固又防火。
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