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“科学与美”

“科技摄影与物理影像”、“科学摄影”课程师生作品 - 科普摄影展

闪电照亮的积雨云·宋洪晓
2025-12-17 19:05  

闪电照亮的积雨云·宋洪晓

这张照片,从万米高空的飞机舷窗中捕捉到了夜幕下一场震撼人心的自然奇观——一道剧烈的闪电瞬间点亮了厚重的积雨云,将云层内部的结构与能量爆发清晰地展现在眼前。画面中,深邃的夜空繁星点点,下方城市灯火如星河般铺展,而中央那朵巨大的积雨云在电光的映照下呈现出紫白交织的光芒,仿佛宇宙深处的一颗“风暴之眼”,静谧中蕴含着惊人的力量。

这幅景象背后,是大气物理学中关于雷暴系统与闪电形成机制的深刻体现。

积雨云(Cumulonimbus)是一种垂直发展极强的对流云,通常高达10公里以上,甚至可达平流层。其内部强烈的上升气流与下沉气流相互作用,使水滴、冰晶和霰粒在云中不断碰撞、摩擦,导致电荷分离:较轻的正电荷被上升气流带到云顶,而较重的负电荷则聚集在云底。这种电荷分布逐渐积累,形成强大的电场。当电场强度超过空气的绝缘极限(约300万伏/米)时,空气被击穿,产生剧烈放电——这就是我们看到的闪电

闪电可分为云内闪电(intra-cloud)、云地闪电(cloud-to-ground)和云间闪电等多种类型。在这张照片中,可见的是典型的云内闪电,即电荷在云体不同区域之间快速转移。它不直接击中地面,但释放的能量极为巨大,一次闪电可产生数亿伏电压和数万安培电流,瞬间加热周围空气至约30000℃,引发剧烈膨胀,从而产生我们听到的雷声

由于拍摄视角位于高空,处于积雨云之上,因此能完整地观察到云体内部的发光结构。闪电并非单一光线,而是由多条分支构成的复杂网络,其明亮的白色或蓝紫色光芒来自高温激发的氮氧分子辐射。同时,云体本身的厚实结构也因电光反射而显现出层次分明的轮廓,展现出风暴系统的三维形态。

《闪电照亮的积雨云》不仅是一次视觉上的震撼,更是对地球大气动力学与电磁现象的直观呈现。它提醒我们:自然界中看似遥远的天气现象,实则是物理规律在宏大的尺度上运行的结果——每一次闪电,都是能量平衡的瞬间释放,是地球气候系统自我调节的一部分。

这道光,是天空的怒吼,也是自然法则的闪光。


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