聖艾爾摩之火

聖艾爾摩之火

聖艾爾摩之火是一種自古以來就常在航海時被海員觀察到的自然現象,經常發生於雷雨中,在如船隻桅桿頂端之類的尖狀物上,產生如火焰般的藍白色閃光。聖艾爾摩之火真實的成因,其實是一種冷光(Electro-Luminescent, EL,或稱為電激發光)冠狀放電(Corona discharge)現象,是由於雷雨中強大的電場造成場內空氣離子化所致。

基本信息

名稱來源

遭遇聖愛爾摩之火的波音747客機遭遇聖愛爾摩之火的波音747客機

“聖艾爾摩之火”這名稱起源於一位三世紀時的義大利聖人,聖伊拉斯莫(義大利文:Sant'Erasmo,又常稱為福爾米亞的伊拉斯莫(Erasmus of Formiae)或聖艾爾摩),由於傳統上聖艾爾摩一直是海員的守護聖人,因此早期時當人們在狂暴的雷雨中看到船隻桅桿上發生髮光的現象時,都歸論是守護聖人聖艾爾摩顯靈保佑,因而得名。

有關神話

聖艾爾摩之火聖艾爾摩之火
在古代的希臘,當人們在海上看到單一的放電光冠時,會稱呼其為海倫(Helene),而成對出現的則是稱為卡斯特(Castor)與波拉克斯(Pollux)。事實上,再加上克萊蒂妮斯翠(Clytemnestra),這四個人物在希臘神話中被敘述為天神宙斯與斯巴達王妃莉達(Leda)偷情之後,所生下的兩對雙胞胎(從兩顆不同的天鵝蛋中孵化而出),其中卡斯特與波拉克斯這對兄弟(也就是雙子座的由來)曾參與亞哥號(Argon,也就是南船座)的多次冒險遠征,他們主要是負責在亞哥號的兩根桅桿上遼望守護著整船的隊友,因此向來被認為是船員的守護者。這故事與聖艾爾摩之火的說法,正好有著異曲同工之妙。

形成原因

聖艾爾摩之火真實的成因,其實是一種冷光(Electro-Luminescent, EL,或稱為電激發光)冠狀放電(Corona discharge)現象,是由於雷雨中強大的電場造成場內空氣離子化所致。

雖然名稱中有“火”這個字,但聖艾爾摩之火其實一點都不熱,它是一種相對上溫度不高的等離子,因為周遭環境非常大的電位差(這在大雷雨中很常見)超越了空氣的介電質崩潰值(Dielectric breakdown value,約每米3百萬伏特),使得空氣也變成可導電,並在導電的過程中放出強光。此圖片為由哈特維根博士在1886年出版的著作《空中世界》(The Aerial World)中描寫海上船隻桅桿上出現的聖艾爾摩之火的插畫。

著作中的提及

聖艾爾摩之火,或也常被稱為“corposants”或“corpusants”(源自拉丁文中的“聖體”),曾經在凱撒的《阿非利加戰記》(De Bello Africo)與老普林尼的《博物志》(Naturalis Historia)等古書中被提及。而梅維爾(Herman Melville)的名著《白鯨記》(Moby Dick)中,也出現過形容船上大副史塔巴克(Starbuck)在發現聖艾爾摩之火時大呼“聖體!聖體!”的章節。威尼斯歷史家與商人安東尼奧·皮加費塔(Antonio Pigafetta)在他跟隨麥哲倫出航時所寫的日誌中,也同樣提及過這現象。

在達爾文搭乘小獵犬號出航進行他著名的環球考察時,曾在途中寫信給摯友、植物學家約翰·史帝芬·韓斯洛(J.S. Henslow)描述當小獵犬號泊錨在拉布拉他河(Rio de la Plata)的河口時,“每樣東西都像是著了火,天空閃亮,水中有光點,甚至連桅桿頂端都有藍色的火焰。”即是描述了聖艾爾摩之火出現的情況。

相關知識

1985年時,一群常被稱為“布萊德幫”(Brad Pack)的當紅美國年輕演員主演了一部青春勵志電影《七個畢業生》(St. Elmo's Fire),由於電影的賣座與同名主題曲<聖艾爾摩之火>(St. Elmo's Fire,副歌名又稱為Man In Motion)登上當時告示牌排行榜單曲冠軍,使得聖艾爾摩之火這名詞廣為當時一般民眾所熟悉。

民航資源網2016年4月20日訊息:美國空軍錄製的一段視頻顯示,兩架正在空中加油的飛機之間產生了難得一見的“聖艾爾摩之火”現象。

聖艾爾摩之火(英語:St.Elmo’sFire)是一種自古以來就常在航海時被海員觀察到的自然現象,經常發生於雷雨中,在如船隻桅桿頂端之類的尖狀物上,產生如火焰般的藍白色閃光。

聖艾爾摩之火真實的成因,其實是一種冷光(Electro-Luminescent,EL,或稱為電激發光)冠狀放電(Coronadischarge)現象,是由於雷雨中強大的電場造成場內空氣離子化所致。雖然名稱中有“火”這個字,但聖艾爾摩之火其實一點都不熱,它是一種相對上溫度不高的等離子,因為周遭環境非常大的電位差(這在大雷雨中很常見)超越了空氣的介電質崩潰值(Dielectricbreakdownvalue,約每米3百萬伏特),使得空氣也變成可導電,並在導電的過程中放出強光。

聖艾爾摩之火通常認為是無害的,但是飛行員看到它就意識到,飛機有被雷擊或者放電的危險。在民航史上,它也在著名的航空事故中出現過,差點造成空難。

當飛行員看到聖艾爾摩之火時,就意識到背後隱藏的危險。(圖片:微博@歡樂的雲端之上)

圖:當飛行員看到聖艾爾摩之火時,就意識到背後隱藏的危險。(圖片:微博@歡樂的雲端之上)

聖艾爾摩之火插畫聖艾爾摩之火插畫

1982年發生的英國航空009號班機(BA009)事故,又稱“雅加達事件”,它是英國航空一班原定由倫敦希思羅機場飛往奧克蘭國際機場,中途停孟買、清奈、吉隆坡、柏斯及墨爾本的班機。當日,航班由一架註冊編號G-BDXH的波音747-200飛行。

事件的第一個徵兆發生在GMT13:40(雅加達時間20:40),當時飛機位於瓜哇島以南的印度洋上空,副機長(RogerGreaves)及飛航工程師(BarryTownley-Freeman)注意到機頭出現了聖艾爾摩之火,他們意識到可能會影響飛行安全,於是提示乘客扣好安全帶。他們檢查完天氣雷達後,打開了引擎的除冰系統及安全帶燈號。

但是這個聖艾爾摩之火併不是雷雨造成的,而是飛機穿越火山灰雲團時火山灰微粒打在飛機上摩擦起電,同時發動機吞入火山灰造成四發停車的事故,飛機無動力滑行,險些撞山。好在千鈞一髮時幾個發動機陸續在空中重新啟動成功。

在降落之際,聖艾爾摩之火現象又再出現,令引擎功率再度下降,而且駕駛艙的窗戶都被刮損,加上雅加達機場的主要引導系統也在故障中,令這架747客機要在條件極差的狀況下手動降落,最後在機組的通力合作下平安渡過。

自然界罕見的現象

簡介 地球上有許多自然現象仍是一個謎團,科學家尚無法準確解釋其間的神秘,同時這些奇特的自然現象卻極具魅力,釋放出地球大自然所獨有的絢麗。
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