雷电的能量能利用吗?

Question

雷电的能量能利用吗?

Answer 1

究其根源,雷电的能量来自热能.水蒸气受热膨胀,密度变得比周围空气小,在快速上过程中,冷凝或冻结,释放出潜在的熟能,然后液态水或冰开始下降.根据重力理论．下降过程中失去的引力热能便转化为云层的静电能量.一旦这个静电场强度远远大于局部介质的强度,就会产生闪电.闪电过程中．静电能转化为电磁能和声能,但最后又复归为热能. 普通的一次闪电,地面和云端之间的电势差约1000万伏以上.可放电l0—20库仑,那么释放的能量约2．0×10 8焦耳,相当于1吨重的物体提高20米；对于中等规模的雷电,每分钟有几次闪电,功率达几百兆瓦,相当于一个小型核动力电站的功率,显然雷电有“万钧之力”. 美国纽约大学的里查德扣奥维勒曾利用美国东部的36台仪器观察研究了美国东南部佛罗里达群岛的闪电.他们分析了500多万次雷电火花,发现佛罗里达雷击时的峰值电流达到40000—45000安,约为新英格兰的闪电电流的两倍.研究表明,雷电火花这一特性随高度而变,并且云彩体积越大,贮存的电荷越多.产生的峰值电流更大,释放的能量也就越多. 闪电时释放出声能．较近的雷声是急促、猛烈的．远雷则感觉到隆隆之音．余音经时较久.隆隆之音可以是云层,山谷及其它障碍物多次反射的结果,但主要原因是闪电路径的弯曲,使电路上各点到达观测者的距离不等．再加之不规则电路上各部分放电秩序的先后,产生声波的干涉. 在地球大气对流层中,每一秒钟约有100余次雷电落地,每天都有800余万次闪电释放着巨大的能量.危害最大的落地雷.电压可高达几千万伏,峰值电流的强度为5万-20万安培,闪电通道内温度高达1万-2万℃以上. 雷害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一,全球每年因雷害造成的损失达上百亿美元.根据中国1998和1999年两年的统计,固雷害致直接经济损失达百万元以上的就有38起. 在美国,森林火灾70％由雷击引起,55％的石油火灾是因雷击引发的.在中国,大兴安岭林区林火22％以上由雷击引起,其中29％酿成大火或特大火灾.如1989年8月12日,我国黄岛曲库起火并引发大爆炸,死19人,伤61人,几百吨原油付之一炬,大火持续了104小时.其祸因就是储油库遭地滚雷(球雷)袭击所致. 雷电又是飞行安全之大敌.据调查,民航飞机平均每飞行2500小时就会碰到一次雷击,喷气式飞机每飞行1000小时可碰到一次雷电.雷电有时还会击中火箭.1987年6月9日19时,美国一发射场上,竖立在发射架上的3枚巨型火箭被雷击中,引爆了点火装置,火箭自行升空,酿成了美国航天史上一起罕见的事故. 雷电也是人类的朋友.雷电是一种较洁净的能源.它一次放电能量达I亿~10亿焦耳.利用它的冲击力,能夯实松软的地基,为建筑行业节省能源.利用雷电产生的高温,可使岩石内水分膨胀,达到爆破采石的目的. 雷电还可制造氮肥.闪电通道内的高温,有利于空气中的氮、氧合成二氧化氨.生成的二氧化氯被雨水溶解,变成稀硝酸,落人土中,又与其他物质结合形成硝石. 雷雨能保健.雷雨之后,每立方厘米空气中负氧离子数目达1万余个,而晴天里的闹市区,每立方厘米负氧离子数目仅有几十个.负氧离子对人体健康十分有益. 雷电可帮助找矿.雷电偏爱打击容易导电的物体.据此,人类可顺藤摸瓜找到地下金属矿藏. 雷电作为一种自然现象,深深地影响着人类生活的各个方面.随着科学的不断发展和人类认识自然的日益深化,雷电将被驯服,使之造福于人类.