为什么雷声这么大？这是大气层试图恢复原位
巨大的闪电在南非东开普省的日落时分划过天空。 图片来源：抽象空中艺术 / 盖蒂图片社
（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（劳拉·基尼里）：最近我发现自己正处于一场强烈的雷暴中。当我安全地待在朋友家里时，雷声轰鸣，是我从未听过的。每一声爆炸都比前一次更响，房子的墙壁剧烈摇晃。当我无助地看着朋友的比格犬吉娃娃跑向沙发下的安全藏身处时，我忍不住想：为什么雷声如此震耳欲聋？
为了了解更多关于大自然震耳欲聋的风暴现象以及为什么有些雷声比其他雷声更响，《大众科学》采访了 Weather.com 资深数字气象学家乔纳森·贝尔斯。他的回答可能会让你感到惊讶！
什么是雷声？
雷声是闪电的声学副产品。要理解其中一个，我们首先必须了解另一个。
闪电是大气中大量电流释放——基本上是巨大的静电火花。贝尔斯说：“闪电的温度是太阳表面的五倍。”它是地球上最热的自然现象之一，温度可达54,000华氏度。
据贝尔斯说，“这种热量产生了巨大的能量”，导致周围空气爆炸性膨胀，随后迅速冷却，周围空气又涌回。这种快速膨胀和坍缩的结果就是雷声，即闪电击中时可听见的冲击波。
贝尔斯说：“想想你在烤箱里做饭时，比如面包或酥皮。”“因为烤箱的热量，它会迅速膨胀。”但是，如果你太早打开烤箱，酥皮会塌陷。这是因为任何引入的空气都会破坏面团保持形状所需的压力。“闪电也有类似的做法，”他说。
一次闪电的极端温度会迫使周围空气爆炸性膨胀。随着闪电消退，同样的高温空气迅速冷却，空气迅速回流，填补了产生的空隙。贝尔斯说，那是雷声。而是“大气试图回到从前的位置”。
为什么有些雷声比其他的更大？
雷声的声音和强度取决于多种因素。“地形是一回事，”贝尔斯说。比如，想象一下声音在洞穴或峡谷里回荡，撞击坚硬的岩壁。如果山谷里有雷声，它也可能有类似表现。山谷陡峭的地形起到声学漏斗的作用，将声波集中到较小且有方向的点。
“如果另一端有山或反光面，雷声的回声可以来回传播一会儿。”这会产生所谓的“滚雷”，一种持续的低频隆隆声，通常持续几秒钟。
闪电击中了加利福尼亚死亡谷国家公园的坏水盆地。当雷声在这样的山谷中敲击时，声音会被放大。图片来源：Getty Images / mdesigner125
温度也会影响雷声的放大，尤其是在大气（或温度）逆温期间。这是一种气象现象，一层较暖的空气覆盖在较冷、密度更高的空气层上，将较冷的空气困在靠近地面的位置。
“这就像在你头顶上制造一道人工屏障，”贝尔斯说。暖层还会捕捉声波，使它们在地面和暖层之间反复反射，产生类似扩音器的效果。
贝尔斯说，在大气逆温期间，雷声会在寒冷密集的空气中上下弹跳，直到消散。可以把它想象成在一条又长又窄的走廊里放烟花（顺便说一句，这主意非常糟糕）。声音被困住并放大。
雷声在多远处能听到？
贝尔斯说，雷声通常在10到15英里外都能听到。然而，在理想大气条件下——比如平坦、安静或温度反转的环境——可以听到它，距离25英里远。
而闪电则通常视觉上传播距离是雷声的三到四倍。有时夜晚能从100多英里外看到闪电，闪光瞬间到达你的眼睛。
相反，雷声的能量流失得更快，传播得越远，声波消散得越快。
贝尔斯指出，没有闪电就没有雷声。“如果你听到雷声但没看到闪电，通常是有什么东西挡住了你的视线。”也许是厚厚的云层，甚至是地球的曲率。
“夏天是'热闪电'的黄金时期，热闪电是温暖潮湿夜晚地平线上会出现的微弱闪电的昵称。”这并不是什么了不起的现象。只是闪电离得太远，你听不到雷声。”
雷声有哪些不同类型？
贝尔斯说：“雷声其实没有完全不同的类型，但闪电有很多种，”它们会影响雷声的声音。
比如，“有一种叫做正闪电的现象。”这些闪电来自雷暴云的上部区域，而非其底部。虽然相对罕见，但这些强烈的闪电拥有比典型闪电多达10倍的电能。“因为它们携带的能量足以飞越大约5万英尺到地面，伴随它们的雷声往往会更大。”
还有雷鸣声，这是一种响亮且爆炸性的雷声，伴随着极近的闪电击中。它基本上是雷声在回响之前就撞击你的耳朵。
或者你可能会听到雷声作为长时间的低频隆隆声。这通常发生在闪电距离几英里时。随着闪电产生的声波传播，大气自然吸收了它们更尖锐、更高频的声音。剩下的就是Thunder那深沉、低音浓重的音色。
最终，雷声越响，风暴越近。国家气象局警告说，只要听到雷声，通常就在风暴的打击距离内。这意味着闪电可能击中你周围的任何地方（即使是晴天），所以最好待在室内。
