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赵东东 ， 高能物理PhD有趣的问题 ， 先说结论：
闪电并不克不及简单地称为“电流” ， 更切当地来讲是个放电的过程 。 当空气被击穿后 ， 形当作持续的等离子体 ， 使得电流可以经由过程原本绝缘的空气 。 与此同时 ， 闪电释放的能量 ， 会使得其周边空气膨胀 ， 气压突变 ， 也就是发生冲击波 。 而这类冲击波 ， 恰是雷声的来历 ， 也是闪电可以将房顶这类的混凝土石块布局 ， 粉碎的直接原因之一 。
我早些时辰 ， 曾经看过一篇关于闪电冲击波的会议文章 ， 文章的标题问题就是“闪电放电所发生的冲击波”（Shock Waves from a Lightning Discharge[1]） 。 这篇文章用数值计较和半解析法 ， 对闪电发生的冲击波进行模拟阐发 。 其成果 ， 可以让大师很直不雅地领会到闪电冲击波的性质 。 在这里我简要引述一下 ， 感乐趣的知友 ， 可以自行阅读 。
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这篇会议文章专注于 ， 对闪电的等离子体通道 ， 因温度敏捷上升而引起的闪电冲击波的计较和模拟 。 其所用的模拟和阐发东西 ， 是开源的计较流体力学程序（open source popular CFD tool: OpenFOAM?） ， 最终给出了冲击波在空间中的传布速度 ， 以及闪电周边气压跟着时候的转变 。
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【闪电为什么可以劈开石头？】上图是冲击波外沿速度 ， 跟着时候转变的模拟成果 。 红色虚线是近似解的成果 ， 蓝色实线则是CFD软件的求解成果 。 横轴为时候 ， 纵轴为速度（单元为音速） 。 可以看到 ， 直到闪电起头后100微秒时 ， 其冲击波外沿的速度 ， 依然是高于音速的 。 初始时的速度 ， 甚至在四倍音速以上 。
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这张图则是以闪电为圆心 ， 周边0.2米半径内的压强 ， 在分歧时候内跟着距离分歧的转变 。 峰值最高的是接近初始时的周边气压 。 第二高的 ， 则是在约20微秒时的周边气压 ， 依此类推 。 别看跟着时候和空间的增添 ， 压强递减得很快 。 要注重 ， 这张图纵轴的单元 ， 可是bar ， 也就是100kPa ， 约为一个尺度大气压 。
上述文章所阐发的 ， 是闪电在空气中的冲击波效应 。 当闪电颠末其他不良导体内部时 ， 其热效应所导致的物体内部水分猛烈蒸发 ， 发生气体 。 而气体膨胀导致的机械感化 ， 同样会发生冲击波 ， 从而粉碎物体 。 这与上述文章中闪电在空气中的冲击波 ， 在特征和数值上应该仍是有区此外 。
当然 ， 闪电对物体的粉碎 ， 并不是只有冲击波粉碎这一个身分 。 闪电的危险 ， 除了气压转变这类机械效应外 ， 还有热效应等 。 多重身分下 ， 分歧参数的闪电（好比半峰值时候 ， 峰值电流等） ， 对物体造当作的粉碎水平也分歧 。
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上图是两种分歧属性的碳纤维织物（CFRP） ， 在分歧峰值电流下雷击尝试的粉碎成果[2] 。 可以看到 ， 在冲击波效应和热效应的双重感化下 ， 分歧峰值电流的闪电 ， 会在CFRP上呈现出了分歧的毁伤成果 。 对闪电所造当作的粉碎感乐趣的小伙伴 ， 可以参考清华大学出书社出书的《现代防雷手艺根本》 ， 领会更多的信息 。
总的来说 ， 闪电引起的本家儿要灾难 ， 除了广为人知的电涌损坏 ， 引起火警以外 。 其所发生的冲击波 ， 也是同样具有粉碎性的 。
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