其次,我们必须谈谈关于从“顶”层流至地面持续对地球充负电的那种巨大负电流的来源,承担这一任务的电池组究竟放在哪里?这电池组如图9-6所表示。充电是通过雷暴雨和闪电来实现的。事实证明,那些闪电并不会使我们刚才谈及的电势“放电”(起初你或许会这样猜测的)。雷雨把负 电荷带至地球上。每当一次闪电落下时,十之八九会把大量负电荷带至地球。正是全世界的这些雷暴雨经常以平均1800A的电流把地球充起电来,然后它通过天气好的那些地区逐渐放电。
图9-6 产生大气电场的机制[由William L. Widmayer拍的照片]
整个地面每天约有四万次雷暴雨,而我们可将其想象成会把电荷泵至上层以保持其电势差的电池组,然后计入地面的地理因素——在巴西每天下午总有雷暴雨及在非洲热带地区的雷暴雨等等。人们已经对在任何时候世界范围内落下多少次闪电做了估计,不用说他们的估计多少总会同电势差方面的测量结果相符:在整个地面上雷暴雨活动的总量在伦敦时间下午7时达到最高。然而,关于雷暴雨的估计十分难于做出,而只是在人们知道了必须发生那种变化之后 才做出该估计的。这些事情十分困难,因为我们无论在海洋上或在全世界所有各地区,都没有做过足够多的观察以准确地弄清楚雷暴雨发生的次数。但那些认为他们“做得对”的人都曾得到这么一个结果,即在世界范围内每秒发生一百次闪电,在格林威治平均时间下午7点钟雷暴雨活动达到顶峰。
为了了解这些电池组是怎样工作的,我们将详细地考察一次雷暴雨。在雷暴雨过程中到底发生了什么?打算就迄今已知道的给予描述。当我们进入实际自然界——而不是一些想象中的理想导电球体存在于我们所能够非常熟练地加以解决的其他球面之内——这种令人惊奇的现象时,我们就发现不懂的东西非常多。任何曾经经历过雷暴雨的人都会感到一种享受,或吃了一惊,或至少也发生过某种激动吧。而在自然界中那些会引起激动的地方,我们发现一般都存在与此相应的复杂性和神秘性。目前并不可能对雷暴雨的行为做出准确描述,因为我们懂得的仍然不太多。但我们愿意尝试对所发生的事情稍微描述一下。