云为无数水点所组成,这许多云点之所以浮在空中,乃是因为它微小的缘故,云点平均直径不过一英寸的八万分之一,下降甚慢。云点在空中若是不慢慢地被蒸发掉,就有合并的可能,云点变大,下降就快,就可变成雨。在江浙一带梅雨时期所下的毛毛雨,雨点直径平均为一英寸八千分之一,下降速度每秒二英尺又四分之一;下雷雨时,雨点很大,直径可达一英寸十六分之一,下降速度可达每秒十七呎。更大的雨点不能存在于空中,因为被风一吹,就有飞溅成几颗小雨点的趋势。
当水汽凝结的时候,若是空中温度已到了冰点就成雪。雪花是六角形的,古人有“雪花六出”之话,很有几位气象学家费了毕生之力,用显微镜来研究雪花,因雪花的结构是空中极玄妙的一个问题,世界所有雪花,虽都是六角形,但没有两片雪花是同样的。雪花照相在我国北方天冷的地方并不是很难的问题,把一块黑布,于下雪的时候放在天空里,用显微照相镜头就可照出来,诸位有暇的时候,很可以试一试。
《诗经》里有一句话叫“相彼雨雪,先集唯霰”。有人以为霰是雪片下降时,中途溶解而凝成的,这是错误的见解。霰是雨点所结成,因其中有空气,所以作白色。雹和霰相似,但比霰为大,把一粒雹子切开,可以看到雹的内部分为好几层,最内部是一粒白色的冰,形状和霰一样,外面包以透明的冰,再外又有白色的冰,互相间隔的包围。从雹子的结构,我们可以知道其成功的步骤。当潮湿空气上升的时候,其中水汽就结为云点,扩大而为雨点。但若再向上升,到了零度以后,这雨点就变成了冰粒,重量一大就下降,遇到雨点就成为白色的冰,因为其中有空气的缘故。若再下降,温度就到了冰点以上,但雹子本身的温度在冰点以下,空中水汽遇到雹子上就结上一层透明的冰。倘若此时地面上升的对流势力强盛,就可以把这雹子推上去,到了温度在冰点以下的地方,再去结一层白色的冰,等到分量重大,又复下降,再结一层透明的冰,如是往来数次,就可使雹子变成包心菜似的,可到鸡蛋那么大,对流势力再不能支持,便骤然下降。冰雹在中国西北部甘肃一带,是常有的,从民国二十一年至二十四年,兰州降了八次的雹,临洮降了九次,定西降了十次。甘肃雨量虽少,雹的次数颇多,往往酿成灾害。雹和霰的时季不同,霰多在冬季,雹则尽在春夏二季,当空中对流最盛的时候。
冰雹和雷雨是时常相辅而行的。因雷雨也是由于对流强盛而成的。地球好像是一座高压蓄电池,从天空继续有一千安培的电流流向地面,但是地面很大,所以每三十平方英里的面积上也不过能得五个毫安培的电,空气电阻力极大,若要通过五个毫安培的电流从一码高的地方到地面,就要一百伏特的电压,这是平常地面上的情形。没有云雾时,空中常有尘埃上下,即有电流流通,空中的电压不至于十分高,有雾时,空中离子多变为雾点,行动迟缓,电压便可增进到每码二千伏特。要下雷雨时,两块云中间的电压可以到一千万伏特,云与地面间的电压更可到几万万伏特。在这样大的电压之下,空气就能传电,可以破除空气之电阻而成电闪,以前所有的电压瞬息间即归消灭了。
这电闪为什么能发光有色,甚至于有时可以发生雷殛呢?上面讲过无论是无线电波、太阳光波,均是一种磁电波,不过是波长不同就是了。换言之,即是电子的震动次数不同。中央广播电台广播的时候,天线中的电子每秒钟要震动六十多万次;太阳的光波比较短,震动次数更多,像眼睛所看见的红色光线,电子震动每秒要到四百万万万次(4×1014),蓝色光还要加一倍,唯其震动次数多,所以能发光。要使原子或分子发光,最妙方法莫如将一粒电子迅速地击射到原子或分子上,雷闪就是这样成功的。当空中电压极大的时候,忽然一粒电子射过,打在氧或氮的原子上,就将这原子打破,原子中的电子跑出来,又击射到了旁的氧或氮的原子上去,如此继续不绝地射击,就成了电闪。电子和原子击撞,发出极大的热力,使空气膨胀,结果发出声浪就是雷。平均电闪的长度是半英里,因为光行很速,电闪一刹那即过去。雷是声浪,其速率每秒不过一千零五十英尺,所以发生电闪的地方近,雷的声传来得快,电闪发生较远的地方,雷声传来得慢。雷声传递到吾人耳鼓既有先后之别,因此雷声比较能持续到相当时间,在山谷中又加上回音,雷声可以震动到半分钟之久。电闪不但能发光有色,而且也可广播无线电,我们收无线电时候,常可以听到有天电,很远的地方的电闪,如南洋马尼拉或爪哇有雷雨,我们在南京的收音器也可以接到。(www.daowen.com)
电光和雷声速度不同,电光的速度是每秒十八万六千英里,而雷声每秒只一千零五十英尺,光的速度要快得多。闪电发生以后,光可瞬息即达,几乎不需时间,而声浪则需相当的时间始可达到。我们要估计电闪离开我们的远近,就可以将电闪和雷声到达相距的时间来计算。假定电闪一到立刻雷响,这电闪就在我们住屋的四周。若是二者相距五秒钟,那电闪就在一英里以外,若相差十秒钟,就在二英里以外,以此类推。
许多人对于电闪毕生存着一种恐怖的心理,其实坐汽车要比在雷雨中危险得多。美国一年中汽车撞死的有一万多人,但被雷打死的不过一百多人。可是我们坐上汽车毫不觉危险,在雷声隆隆中总觉有岌岌可危的恐怖,这完全由于心理上的作用。遭雷殛毙,报上亦常可见到。据英国自民国十年到民国二十二年的统计,每年在英伦三岛上遭雷殛的,平均十人,九男一女,这并不是雷公特别爱护女人,实是男子在户外的多,尤其是在雨天比女子多的缘故。在民国二十三年上海各报所载被雷击毙的人有十五人,其中男十女五,室内者二人,室外者十三人。普通尤以农民为多,因中国女子亦常在田间工作,所以女子被雷殛的数目就比英国为大。
雷雨时候最危险是在大树下避雨,因雷雨时空中电压极高,空中如有导体,雷便乘隙而下。如金银铜铁都是善良的导体,电流经过善良导体可以不发热,三分之一英寸直径的铜丝,可以传导任何大力的电而不发热,所以房子上安装避雷针就用铜丝,使高量的电可以由铜丝传到地面去。树木是个不良导体,电若由树的中心下降,便把树木烧焦或是破坏,若是由树的外部下来,它周围的东西都可以触电。在平旷的田野,一个牧童骑在牛背上,亦是一个很好的导电目标。凡遇雷雨最好的办法是留在屋内,虽是在屋内的人也有被雷殛的,但机会要比户外少得多。在屋内须关窗户,一把洋刀在桌上,就可把户外的电闪由所开的窗户引入屋内。无线电收音器切莫忘记了装一根地线,深入地内潮湿的地方,不然很可以作闪电的导火线,在户外有雷雨的时候,收音器以不用为是。很高的房子或是在高山顶上的建筑,是电闪很好的目标,应该装有避雷针。英国各地近来被雷击的人慢慢地减少,从一八九七至一九〇七每年尚有十八人,而近年不过十人,未始非教育的普及和装避雷针的效力。
雷雨既是对流成功的,热天对流极盛,所以一年中以四月到九月为雷雨时期。江浙一带尤以七八月为最多,平均每年有二十个至三十个。广东二三月间亦有雷雨,每年达四十个。北方因为温度较低,所以雷雨也较少。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。