刮风、下雨、下雪、打雷、闪电等都是我们身边常见的天气现象，然而这些气象也时有超乎寻常的时候。例如在风雨中飘忽不定的球形闪电，它有着强大的瞬间破坏力；例如黑竹沟的恐怖迷雾。它使进入的人不知所踪：比如还有的地方竟是冬热夏凉，打破自然的常规……这些现象都耐人寻味，令人不解。
球形闪电“杀手”
——风雨中的破坏者
球形闪电是_种有争议的现象。几个世纪以来一直有人称看到天空中出现耀眼的放电光球。但是，科学家仍无法解释这种种奇景或者验证球形闪电的存在，甚至对照片是否真实，科学家也意见不一。
刮风下雨、电闪雷鸣是常见的自然现象，但令科学家们感到惊奇的是球形闪电。因为它出现的频率低，因此很罕见。球形闪电形如圆球，有时很小，有时却比足球还大。它的颜色多变，时而呈鲜红色或淡玫瑰色，时而呈蓝色或青色，时而呈刺眼的银白色，有时竟然是黑色。
它的运行速度非常缓慢，有时甚至与人们跑步的速度差不多。它有时发出轻微的呼哨声、嘁嘁声或咝咝声，人们的眼睛很容易跟踪观察它。它行进的方向和风向一致，喜欢追逐过堂风和自然风飘游，因而有时会通过开着的门窗或炉子烟囱及各种缝隙溜进室内。有时它还静止不动，悬挂在人们的头顶上。当碰到障碍物时，它会爆炸而发出巨响，也可能无声无息地消失。
我国北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中，对球形闪电进行了较为细致地描述。球形闪电自天空进入“堂之西室”后，又从窗间檐下而出。雷鸣电闪过后，房屋安然无恙，只是墙壁窗纸被熏黑了。令人惊奇的是屋内木架子以及架上的器皿杂物（包括易燃的漆器）都未被电火烧毁，相反，镶嵌在漆器上的银饰却被电火熔化，其汁流到地上，极坚硬的钢质宝刀竟熔化成液体。令人费解的是，用竹木、皮革制作的刀鞘却完好无损。
弗兰克·莱思在他的著作《大自然在发狂》中记录了一个事实：在俄罗斯某农庄，两个小孩子在牛棚的屋檐下避雨时，忽然天空中飘下一个橘红色的火球，首先在一棵大树顶上跳来跳去，最后落到地面，滚向牛棚，火星四射。两个小孩吓呆了。当火球滚到他们脚前，年纪较小的一个才回过神来，用力猛踢了火球一脚，轰隆一声，奇怪的火球爆炸了，两个小孩被震倒在地，但没有受伤，可是牛棚里的12头牛却死了11头，然而幸存的一头却没有受伤。
苏联有一架“伊尔一18”飞机，在1200米高空飞行，遇到雷雨，一个直径为10厘米的球形闪电闯入飞机驾驶舱，一声巨响后爆炸了。可是几秒钟后，球形闪电却令人难以置信地通过了密封的金属舱壁，在乘客座舱处分裂成两个光亮的半月形，随后又合并在一起，最后发出不大的声音离开了飞机。驾驶员发现机上的雷达和部分仪表失灵，只好驾飞机立即着陆。做地面检查时，发现在球形闪电进入和离开处即飞机头部外壳板和尾部各有一个窟窿，但飞机内壁没有任何损坏，乘客也没有受到任何伤害，真是有惊无险。
1955年夏天，苏联著名物理学家德米特列耶夫正在奥温加湖畔度假，8月23日傍晚，下了一场暴雨。德米特列耶夫正站在大楼门前观赏自然景色。这时空中掠过一道强烈的闪电，一两分钟之后，一个淡红色的火球在离地面2．5米的空中，缓慢地向他站立的方向飘来，黄色、绿色和紫色的火星四溅。当火球接近他时，却改变了移动的方向，开始向上浮动，并且在空中一动不动地驻足了几秒钟，然后飘向远处森林，在一棵树枝上“降落”下来。火球剧烈地发射出火星，很快又熄灭了。当德米特列耶夫清醒过来以后，只觉得火球经过的地方，空气中有股少有的清新气味。职业的本能驱使他立即取来烧瓶，采取空气样品，经化验分析，发现其中含有大量的臭氧和二氧化氮，其含量大大超过正常值，这表明在火球内部很可能发生过某些化学反应。
由此，一大堆关于球形闪电的问题便产生了。它是怎样形成的？为什么会成为火球形态？火球的能量来自何方？火球的发光机制是什么？它为什么能保持球形并且能够移动？为什么它有时发出轻微的噼啪声而随后消失，有时却震耳欲聋地爆炸呢？诸如此类的问题长期以来令世界各国的科学家苦苦探寻，不得其解，于是，各种假说相继问世。
法国科学家马季阿萨认为，球形闪电是一些大气的氮和氧的特殊化合物，它们在普通闪电的周围形成，并在冷却时消失。
苏联科学家普·切尔文斯基认为，火球是一种带强电的气体混合物。球体是不稳定的，可以因为各种原因而发生爆炸，但在某些条件下碰到导电体后可能会因放电而减弱。
有些学者得出的结论正如苏联著名物理学家德米特列耶夫的研究结果一样，他们认为球形闪电消失后的浅褐色烟雾是二氧化氮，而空气中相当强烈的清新气味则是臭氧造成的。从而推测，球形闪电可能是因为有某种气体进入臭氧集中区，使臭氧很快分解而形成的。
还有很多学者认为，球形闪电是一个等离子凝团，是一种脱离开原子的电子、离子混合物。等离子凝团无论在普通闪电后，还是在普通闪电的“锋芒上”都能产生和出现。在此情况下，球形闪电从普通闪电那里“窃取”了生成的力量。
2002年1月15日英国皇家学会发表了一组有关球形闪电理论的文章。这些理论分别由光电学家、物理学家和化学工程师提出。他们提出了三个解释球形闪电形成缘由的新理论。
一是认为球形闪电是由含有水合离子的小水滴组成的，它通过离子反应来释放能量。在这个理论中，球形闪电是一个包含等离子体的电化学结构。这一结构是由温度、压力、电磁场和重力场的微妙平衡来维持的。
二是认为球形闪电是由聚合体细丝缠绕而成的，通过表面放电来释放能量。在该理论中，灰尘中的自然微粒，像来源于纤维素、煤烟或硅土中的微粒都能形成细丝状结构，这些细丝聚合起来就变成了一个高度充电的球体，当它表面放电时，就发出了光和热。
三是认为球形闪电是由金属纳米粒子链构成的，其能量释放是通过金属纳米粒子的表面氧化来进行的。在这个理论中，普通的闪电能引起像土壤或木材这样的物质释放金属蒸气，这种带电的金属蒸气浓缩成一个网状的金属纳米粒子球。
球形闪电之所以神秘，是因为它实在是罕见，而且行踪飘忽不定，色彩和外形变化多端，以及具有强大的瞬间破坏力，这些都需要我们努力研究，以解开球形闪电的本质之谜。
行为古怪的龙卷风
一一大自然的吸尘器
龙巷风一来，气势汹汹，锐不可当，在所到之处肆虐横行。它像一个巨大的吸尘器，经过地面，将一切都吸个精光。是什么铸成其“古怪行为”的呢？它又为什么如此残暴呢？
刮风下雨本是极寻常的自然现象，但有些风和雨确实来得蹊跷。
1940年的一个炎热的夏天，在苏联巴甫洛夫区麦歇尔村的上空雷雨大作，一些银币随着雨滴洒落在地上！村民发现这竟是几千枚伊凡五世时代铸造的模压花纹硬币。1954年，美国小城达尔港下了一场蔚蓝色的雨。1933年，在苏联远东地区离卡瓦列洛沃镇不远的地方，暴雨带来了大量的海蜇。在许多国家还经常发生这样的事：晴朗的日子里，天上突然洒下许多麦粒，掉下橙子和蜘蛛；有时又会降落下青蛙和鱼。这些看来不可思议的现象，其实都是龙卷风的恶作剧！
龙卷风如发生在水面上，则称为“水龙卷”；如发生在陆地上，则称为“陆龙卷”。龙卷风外貌奇特，它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云，下部是下垂着的形如大象鼻子的漏斗状云柱，其具有“小、快、猛、短”的特点。
龙卷风风速快得惊人，中心附近风速达到每秒钟100米不足为奇，有时甚至达到300米每秒，其风速是12级台风的数倍。这体现了它的“快而猛”。龙卷风的直径并不太大，一般只有25～100米，只有在极少数情况下才达到1000米以上；持续时间从形成到消失只有几分钟，最多几个小时。这体现了它的“小而短”。
龙卷风非常“残暴”，在所到之处肆虐横行。它像巨大的吸尘器，经过地面，地面的一切都要被它卷走；它经过水库、河流常常要卷起冲天水柱，把水库、河流吸个精光。
全球每年平均发生龙卷风上千次，来去匆匆的龙卷风平均每年使数万人丧生。其中美国出现龙卷风的次数占全球出现龙卷风总数的一半以上。1974年4月3日，有史记录以来最大的龙卷风爆发产生了148个龙卷风，横扫美国南部和中西部12个州。24小时内造成315人死亡，5482人受伤，直接经济损失达5亿多美元。亚欧与大洋洲电是龙卷风多发地区。龙卷风是如此的残忍，人类对其恨之入骨，除了躲避外，束手无策。
龙卷风还有一些“古怪行为”使人难以捉摸：它会把碗橱从一个地方刮到另一个地方，却没有打碎碗橱里面的一个碗；被它吓呆的人们常常被它吸到高空，然后，又被它平平安安地送回地面；在它经过的路线上，房屋的房顶会被它刮到两三百米以外，然后抛到地上，然而房内的一切却在原地且完整无损；有时它只拔去一只鸡一侧的毛，而鸡另一侧的毛却完好无损；它将百年古松吹倒并拧成纽带状，而近旁的小杨树也许连一根枝条都未受到折损。
龙卷风的形成一般都与局部地区受热引起上下强对流有关，但强对流未必产生“真空抽水泵”效应似的龙卷风。苏联学者维克托·库申提出了龙卷风的内引力——热过程的成因新理论：当大气变得像“有层的烤饼”时，里面很快形成暴雨云——大量的已变暖的湿润空气朝上急速移动，与此同时，附近区域的气流迅速下降，形成了巨大的旋涡。在旋涡里，湿润的气流沿着螺旋线向上飞速移动，内部形成一个稀薄的空间，空气在里面迅速变冷，水蒸气冷凝。这就是人们观察到龙卷风有雾气沉沉的云柱的原因。但问题是在某些地区的冬季或夜间，没有强对流或暴雨云时，龙卷风却也是每每发生，这就不能不使人深感事情的复杂了。
龙卷风是如此残暴义是如此古怪，这使各国的科研人员更加重视它并积极研究它，但龙卷风之谜一直没有彻底解开。还有待人们的不懈探索。
厄尔尼诺现象
——大范围的气候异常
厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流。是太平洋赤道范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。那么，太平洋发生的厄尔尼诺现象有没有其自身规律可循呢？
厄尔尼诺现象是指太平洋赤道附近约北纬4°至南纬4°，西经150°至90°之间数千千米的海水带的异常增温现象。
从20世纪50年代起，特别是20世纪70年代后，全球气候变得异常，世界各国灾情是一波未平一波又起。美国夏威夷地区遭受罕见的飓风袭击，秘鲁等地洪水泛滥，非洲大陆出现百年不遇的大旱灾。在这一时期，我国也发生了类似的洪涝、干旱等异常灾害，给农业生产和人民生活带来重大损失。
面对大自然给人类造成的种种灾害，科学家们通过对20世纪50年代的海洋和气象资料分析发现，全球气候异常与厄尔尼诺现象有密切关系。
厄尔尼诺的老家原在太平洋东部赤道海域，那里终年温暖。在某种情况下，该海域赤道逆流中的一部分海水会沿厄瓜多尔海岸南下，穿过赤道，向南流动，这就是厄尔尼诺暖流。早些时候，这支海流并没有像太平洋的黑潮和大西洋的湾流那样引人注目。然而，近些年，在历史上不多见的厄尔尼诺现象时有发生，不能不引起人们的关注。1972年厄尔尼诺现象的出现，给许多沿海国家的经济，特别是渔业生产带来严重损失。10年之后的1982年，厄尔尼诺现象再度发生。这次厄尔尼诺现象的发生，造成全世界1000多人死亡，经济损失达80多亿美元。澳大利亚共损失了近30亿美元，捕鱼王国秘鲁的捕鱼量骤减。我国则出现了南旱北涝的气候，粮食减产几十亿斤，连远离太平洋的非洲和欧洲也不同程度地受到它的冲击。
在研究的过程中，使科学家最伤脑筋的是厄尔尼诺暖流是怎样产生的呢？有人认为，它是赤道太平洋信风减弱，热带辐聚向南移动，越过赤道而形成的产物；也有的学者说，它是大气压和风系的大幅度移动所致；还有的科学家认为，它是由于大气环流减弱的结果等。
科学家们的研究还发现，东南太平洋上的高压带和北澳大利亚到印度尼西亚低压带之间海平面的气压波动——南海涛动，也与厄尔尼诺现象密切相关。
关于它们之间的成因也有多种说法。有学者认为，前期西太平洋赤道东风带持续增强使西太平洋聚集暖水，造成太平洋西部相对于东太平洋下倾，产生回复力，随后东风气流减弱，形成自西向东传播的开尔文波，从而导致东太平洋水温异常增暖的现象。
也有人认为厄尔尼诺和南海涛动是一种短周期的全球变化。在它们发生期间，海洋与大气间相互作用，大气对海洋的作用主要表现为风力效应，而海洋对大气的作用主要表现为热力效应。赤道东太平洋海温增暖可使南海涛动减弱，而后者又可使赤道信风减弱而引起赤道海温增暖。还有人认为厄尔尼诺现象与地球自转速度减慢有关。
到目前为止，人们对这支行迹不定、出现无常的厄尔尼诺现象仍然是众说纷纭，难以定论。厄尔尼诺这种海气之间的相互作用和影响又直接扰乱全球的气候。于是，人们认为厄尔尼诺现象是反映大洋海水温度和气候异常变化的重要信息，只要掌握了厄尔尼诺海流的产生和发展规律，就有可能弄清全球气候变化规律。
但是，科学家们的良好愿望和目前海洋科技发展有较大的差距。因为在一望无际的大洋里，仅用目前的海洋调查手段所获取的资料，远不能满足海洋研究的需要。由于缺乏热带太平洋较为系统的资料，特别是西太平洋方面的资料，加之这支海流有时不见踪影，有时又极度发展，因此给调查和研究带来很多困难。因此，厄尔尼诺的很多问题，便成为20世纪90年代海洋、大气科学的研究热点。厄尔尼诺现象是如何形成的？那巨大的暖水是从何处来的？它的热源在哪里？过去，科学家们曾提出各种各样的假说，有的说是海底火山爆发；有人认为，热源来自地心等。不管哪种解释，都拿不出令人信服的依据。