3月23日是世界气象日,气象对每个人来说再熟悉不过了,明天是否刮风下雨,我们都要看看天气预报。可世界之大无奇不有,历史上出现过很多怪异、罕见的超玄乎神奇气象,它们发生时的场景毫不逊色于科幻大片,其背后的科学原理让人咋舌。今天,我们就来看看那些超玄乎的神奇气象!
球形闪电:我是个球啊
就算没近距离观察过闪电,你也一定听过对它的描述:一、分叉,而且分出来的部分还和整体有相似性,类似几何学所说的分形结构;二、锯齿,一种可靠的理论称闪电总是喜欢走电阻最小处,因而其路径弯弯曲曲的。一般的闪电尚且如此复杂,如果我告诉你闪电还可以是个球,是不是更玄幻了?以前,就连科学家都认为球闪是个传说。1960年以后,随着目击频率的提高,球形闪电的面纱逐渐被揭开,目击者称,球形闪电大致长这样:
1.球形或接近球形;
2.直径十几到几十厘米不等;
3.闪光红或闪光黄;
4.飘浮于空中,短的几秒,长的几分钟;
5.高温能烤焦闪电球周围的树木。
球形闪电最迷人的秘密在于它的形状。关于其形状的假说很多,如传统的旋涡状高温等离子体理论、电磁学的幻觉理论。但基于2012年的科学观测,土壤里的二氧化硅被从云层下来的闪电冲击后,其中的氧与碳相结合,硅则被汽化,变成纯硅,得以形成短暂的球体状态,似乎更具说服力。
19世纪欧洲人对球形闪电的想象图(图源:维基百科)
环天顶弧:“彩虹”竟然是倒着的
日本的口袋妖怪游戏第四世代里设置了一个“反转世界”的情景,在这个世界里,所有的物象与现实世界都是反着的。而在现实世界,我们常见的彩虹也有这样一个“反转物象”,叫环天顶弧,又名布拉维弧。
不过,你千万不要误会,其实这俩只是单纯在外貌上看着相反而已。环天顶弧出现在与太阳同一侧的空中,并且环绕天顶,环绕长度是四分之一个圆周,因而得名。它的最内侧,即靠近天顶的一侧为蓝色;最外侧,即朝向地面的一侧为红色。这种排列方式刚好和我们熟知的彩虹相反。远远望去,环天顶弧像一个体现天空笑脸的嘴角。不过,由于其形成的位置较高,很少有人会注意到它。
环天顶弧跟彩虹只是单纯在外貌上有相似性,其实它们的形成原理不同。我们知道彩虹的原材料是“液态水”,而环天顶弧的原材料却是冰晶——太阳光以水平的角度通过冰晶,然后发生折射,形成了环天顶弧的光路。关键就在于这些冰晶不像水滴般圆润,而是呈扁平的六角形,光线在通过时会发生方向倒转,从而形成倒挂彩虹的模样。
美国马萨诸塞州的环天顶弧(图源:维基百科)
雨幡洞云(天漏):女娲娘娘没补天
中国古代神话有女娲炼石补天的传说,可我们几乎没见过天漏。即使素有“天漏”之说的雅安,只不过因当地暴雨频繁,才引申了这么个名。不过,在澳大利亚的吉斯普兰岛,当地居民还真目睹了一种天漏——看上去天好像真的漏了的景象——雨幡洞云,也叫穿洞云,顾名思义,大片的云彩中间有一个大洞。
我们知道,云中聚集着无数小水滴,水滴在0℃的时候会凝冰。当处于特殊高度的高空云层中,虽然那里的温度会低于0℃,一些水滴仍处于液态,这种水滴被称为“过冷水滴”。这时候,如果正好有一架飞机从中穿过,这些过冷水滴就会立刻冷却、进而下落,变成小冰晶。由于重量陡增,它们会从云层掉下,过冷水滴之前所在的位置就成了个大洞,看起来就像天漏了似的。
澳大利亚的天漏奇景(图源:网易)
红雨:天上有桩“凶杀案”
血红色的雨这种诡异现象会出现在现实生活中?然而位于印度南部的喀拉拉邦的居民惊呼:我们真的见到了!从2001年7月25日到9月23日,红色大雨在这座邦城倾泻而下,人们晾在外面的衣服被雨水浸湿后犹如血染一般。
同年11月,印度科学技术部委托某机构进行研究测定,发现造成这场红雨的竟然是一种生物——海藻孢子,研究人员还成功在培养皿中将其繁殖。经过进一步研究,确认该孢子为橘红藻属的海藻,该属海藻为地衣形态,而在该地的某个小镇的地衣里,就有这种海藻。因此研究人员得出初步结论:喀拉拉地区的大量橘红藻孢子在大气中扩散,导致雨水变红。然而,该藻类为何突然大量繁殖,一直未有定论。
喀拉拉红雨显微镜下的红色物质(图源:google)
(文章节选自蝌蚪五线谱,内容有所删减)