世界气象日丨盘点那些超玄乎的神奇气象

3月23日是世界气象日。天气是每个人都熟悉的。不管明天是刮风还是下雨，我们都需要看看天气预报。然而，这个世界充满了惊喜。在历史上，有许多奇怪和罕见的超自然现象。它们发生的场景不亚于科幻电影。它们背后的科学原理令人震惊。今天，让我们来看看那些神秘的神奇天气吧！

球状闪电:我是一个球！

即使你没有近距离观察到闪电，你也一定听过对它的描述:首先，它会发散，它所分裂的部分与整体相似，这就是几何学的分形结构；第二，锯齿。一个可靠的理论说闪电总是喜欢在阻力最小的地方行走，因此它的路径是曲折的。即使是普通的闪电也是如此复杂，如果我告诉你，闪电仍然可以是一个球，它是不是更神秘？在过去，即使是科学家也认为闪光球是一个传说。20世纪60年代以后，随着越来越频繁的观测，球状闪电的面纱逐渐被揭开。目击者说球状闪电大约有这么长:

1、球形或近似球形；

2.直径从十几厘米到几十厘米不等。

3.闪红色或闪黄色；

4、漂浮在空中，短秒，长分钟；

5、高温烤焦树木。

19世纪欧洲对球形闪电的想象(来源:*)

这个奇怪的闪电是怎么形成的？唯一有科学观察记录的研究是，2012年，当西北师范大学的研究人员在雷暴中绘制辐射图时，他们捕捉到了一个发光的球，被认为是球状闪电。根据光谱设备的记录，球状闪电含有铁、硅和钙，它们与土壤的主要成分相同。这一分析结果似乎支持了詹姆斯等人在本世纪初的“土壤成因理论”。球形闪电的原型可能是击中地面的普通闪电。由于其巨大的热量，它足以蒸发土壤中的SiO₂。

观测到的球状闪电从出现到消失的过程只有1.5s(来源:科学技术日报)

球形闪电最吸引人的秘密在于它的形状。关于它的形状有许多假说，如传统的涡旋高温等离子体理论和电磁学的错觉理论。然而，根据2012年的科学观察，巴西科学家关于“硅蒸发”的理论似乎更有说服力——在土壤中的二氧化硅受到来自云层的闪电的影响后，土壤中的氧与碳结合，硅蒸发成纯硅，从而形成一个短暂的球形状态。

穿孔云(补天):女娲娘娘没有补天

中国古代神话中有一个传说，女娲炼石填天，但我们很少看到天漏。就连被称为“天漏”的雅安，也是因为那里暴雨频发才得名。然而，在澳大利亚的吉斯伯恩岛上，当地居民实际上目睹了一种天空泄露——看起来好像天空真的泄露了——打洞云，也叫穿洞云，顾名思义，在一大片云的中间有一个大洞。

澳大利亚的天空泄漏奇迹(来源:网易)

我们知道云里聚集了许多小水滴，它们会在0℃结冰。当处于高空云层的特殊高度时，尽管那里的温度会低于0℃，一些水滴仍处于液态。这种水滴被称为“过冷水滴”。这时，如果一架飞机经过，这些过冷的水滴会立即冷却下来，然后落下，变成小冰晶。由于重量的突然增加，它们会从云上掉下来，在过冷水滴之前在这个区域留下一个大洞，看起来像是天空漏了。

红雨:天空中的“谋杀”

从网络写作到游戏，似乎没有人相信血红色雨的奇怪现象会出现在现实生活中。然而，印度南部喀拉拉邦的居民可以对着天空欢呼:“我们真的看到了！”从2001年7月25日到9月23日，红色的大雨倾盆而下，这个州的城市，外面的人们的衣服像血一样湿透了。天空中有谋杀吗？

起初，调查人员认为一些红色粒子可能混入了雨水，导致雨水变成红色，比如陨石爆炸、火山爆发和沙漠灰烬。然而，媒体报道称，地球科学研究中心和热带植物园以及调查机构的联合测定结果表明，这一推测是不成立的，因为红雨中的沉积物主要是碳、硅等。，并且上述污染物不存在。

喀拉拉红雨显微镜下的红色物质(来源:谷歌)

同年11月，印度科学技术部委托这两个机构进行研究和测定。发现红雨是由藻类孢子引起的，它们在培养皿中成功繁殖。经过进一步的研究，证实该孢子是一种外果皮属的藻类，为地衣形式，发现于昌那那利佛镇的地衣中。因此，研究人员得出初步结论，喀拉拉地区大量橙色藻类孢子扩散到大气中，导致雨水变成红色。然而，为什么藻类突然大量繁殖还没有确定。

环顶弧:“彩虹”原来是颠倒的

日本的口袋妖怪游戏在第四代建立了一个“反向世界”的场景，在这个世界里，所有的图像和现实世界都是相反的。在现实世界中，我们共同的彩虹也有这样一个“颠倒的图像”，叫做环顶弧，也称为布拉维弧

然而，你一定不要误解，事实上，这两个只是看着相反的外观。环天顶弧出现在天空中与太阳同侧，并环绕天顶。圆的长度是圆的四分之一，因此得名。它最里面的一边，也就是靠近天顶的一边，是蓝色的。最外面的一面，也就是面向地面的一面，是红色的。这种安排与我们所知的彩虹正好相反。从远处看，环顶弧看起来像是他嘴角反射出天空的笑脸。然而，由于它的高编队位置，很少有人会注意到它。

美国马萨诸塞州环天顶弧，摄于2012年(来源:*)

环顶弧和彩虹只是外表相似，但它们的形成原理不同。我们知道彩虹的原料是“液态水”，而环顶弧的原料是冰晶——阳光以水平角度穿过冰晶，然后折射，形成环顶弧的光路。关键在于这些冰晶不是像水滴一样的圆形，而是扁平的六边形，光线穿过时会反转方向，从而形成倒置的彩虹。

参考:

“跟随链接”汤姆·杰克逊，QED出版公司，2016年10月

幽灵般的球状闪电被抓住了。袁平等《物理评论快报》。07/2012

球形闪电的形成和运行机制初探。阎爱玲等.甘肃科学杂志，2007年03期

穿洞云的美景。胡兵。知识就是力量，2014年第12期

2001年8月6日，星期一:“红雨是真菌，不是流星”2008年3月1日

Sampath S .，Abraham T.K .，Sasi Kumar V .，Mohanan C.N. (2001)，有色雨:关于这一现象的报告，地球科学研究中心

环顶弧中的光和颜色研究。胡波。纺织大学基础科学学报，1998年03期