为什么闪电是之字形？

　　美国趣味科学网站1月14日刊登题为《为什么闪电是之字形？》的文章，作者是汤姆·梅特卡夫，内容编译如下：
　　闪电可以用明亮的闪光点亮天空，且能够以多种形态出现。但是，如果让你画闪电，你几乎肯定会画一个＂之＂字。什么原因导致闪电有了这种树枝状的形态？为什么闪电以之字形划过天空，而不是在雷雨云和地面之间以直线形式放电？
　　闪电的发生机制中仍有许多未解之谜。不过，研究人员已经开始了解闪电发生弯曲背后的原因。
　　南澳大利亚大学物理学家约翰·洛克说：＂我们对地球上的大多数事情一清二楚———科学家能预测月食和日食，时间上的误差不到1秒。但对于常见的闪电，仍存在巨大的谜团。＂洛克是一份解析闪电＂阶梯形状＂的研究报告的第一作者。
　　在这份2022年12月发表在英国《物理学学报D辑：应用物理》上的研究报告中，洛克及其同事提出，闪电呈独特的之字形是一种具有高导电性的氧气导致的。这种氧气随着闪电（有时可以跨越很远的距离）向地面传导而不规则地积聚。
　　洛克说，用超高速相机拍摄的闪电照片显示，在闪电发生前，充当＂先导＂的电离化空气像树枝一样从雷雨云底部扩展出来。在大多数情况下，这些＂先导＂过于暗淡，无法用肉眼看到。
　　洛克说，形成＂阶梯形状＂的是这些＂先导＂，而不是最终的闪电。
　　空气通常是绝缘体，但在＂先导＂创造出的区域中，被称为＂单重态氧＂（能态低于正常水平的氧分子）、具有高导电性的特殊形态氧气的浓度较高。
　　洛克说，＂先导＂的每个转折———长约165英尺（约合50米）的＂阶梯＂———都是由电荷在这样一个区域放电导致的。
　　他解释说，最新一个＂阶梯＂的强磁场几乎瞬间把大气中的普通氧分子变成额外的单重态氧分子，这种具有高导电性的高浓度氧气可以在＂阶梯＂末端向各个方向扩展。
　　＂先导＂在大约百万分之一秒的时间里通过＂阶梯＂依次放电（每次之后都会有一个转瞬即逝的＂黑暗＂时期，在这一时期，照片根本没有显示任何可见的放电），并最终击中地面，或任何与地面相连的高大物体。他说，其造成的冲击导致闪电出现持续约千分之一秒的可见＂回击＂（沿着具有高导电性的单重态氧的之字形路线反向传导）。这时候，其他＂先导＂失去电荷并消失。
　　洛克说，更好地理解闪电如何劈下来可以帮助建筑物和人们挺过雷暴。例如，相关知识也许可以让人们知道如何在建筑、天线杆和船舶上层等高大物体上安放避雷针。
　　关于闪电，仍有待回答的问题包括闪电发生的原因。洛克说，尽管科学家现在认为闪电是雷雨云中的冰粒子运动产生的静电，但并不确定。