有一天，Reddit 网友 infernograve 做了个梦，然后他登陆网站，提出了这样一个问题：
" 长颈鹿是最常被闪电击中的动物吗？"
现在它已经成为了该论坛有史以来最火的问题。
直觉上，这个问题的答案肯定是 " 是 "。毕竟长颈鹿这种动物身高 5 米左右，还生活在广袤的稀树草原上 …… 难道不是移动的避雷针吗？？果壳之前已经简单介绍过这个问题，不过现在，我们有了更深一步的讨论。


长颈鹿：突然害怕 | Giraffe Conservation Foundation
首先——为什么个子高的东西容易被雷劈？
这要从闪电的成因说起。
在积雨云的中心部分，空气急速上升，且气温很低（约 -25 ℃至 -15 ℃）。此时云中会形成很多微小的冰晶和霰（xiàn，柔软的冰水混合球状晶体）。冰晶比较轻，所以会向上移动；而比较重的霰则会下沉。在它们摩擦的过程中，冰晶带上了正电而霰带上了负电，使得积雨云的顶层带正电，底层带负电。


图 | wikipedia
带着负电的云层底部吸引着陆地上的正电荷，但是由于空气并不是电的良导体，正负电荷并不能轻易相聚。负电的触手一段一段地向下延伸，想要触碰地面；地面上的正电荷也在不断向上， 向高处、尖端聚集 …… 终于，离得最近的正负电荷按耐不住澎湃的相互吸引力，在某一瞬间 ……
" 咔嚓—— " 高个儿的躺枪了。


说到尖端放电，长颈鹿头上的那两个角，难道 …… 不是 WiFi 路由器？
其实，闪电也不是永远会去劈一片区域中最高的物体：想要得到比你高的东西的庇护，你需要离它足够近才行。
…… 然而多近才叫 " 足够近 " 呢？
我们还得回到闪电的形成原理上。
刚才说到，负电荷会从云层底部，以每秒几十到几百公里的速度向下地延伸，寻找接地的物体。我们能看到的闪电一截截的 " 触手 "，其实是大气中被电离的气柱，称作" 梯级先导 "（如下图）。


图 | wikipedia
梯级先导在向下的过程中，只能 " 感知 " 到距离尖端几十米范围内的正电荷；而如果这段范围里没有可以和它接触的正电荷（也就是没有能劈到的东西），它就会继续它的随机移动。你可以这样脑补：在梯级先导的尖端有一个半径 60 米的 " 球 "，最先进入球内的东西会被闪电劈到。


图 | what-if.xkcd.com
而由下图可以看出，地面上一个高为 h 的物体能保护它周围的一片半径为 d 的区域不被阶梯先导的大球发现。我们可以把这片安全区称为 " 闪电阴影 "。
（想要更详尽地了解这个问题，欢迎移步：http://www.guokr.com/post/371962/）


根据勾股原理，我们有：
经过简单的变形，我们就得到了：
所以，如果我们假设阶梯先导尖端的球的半径为 60 米（r=60），那么一头身高 5 米的长颈鹿（h=5）能庇护的范围的半径是：
意思就是说，一头正常身高的长颈鹿大概能保护方圆 24 米之内的花花草草和小动物们不被闪电直接命中。


图 | 大象 Rov
换句话说，如果你在电闪雷鸣之际走在非洲大草原上，阶梯先导朝着你下来了，而长颈鹿们都在离你 24 米开外的地方——那么被闪电劈到的很可能就不是长颈鹿，而是你了。
但是！躲在长颈鹿下面并不是避雷的好主意，因为电流打中了长颈鹿之后总得有个去处，它们会向四面八方流去，如果你站得太近，一样会有跨步电压触电（如图，有没有觉得 xx 一紧）。


图 | www.treesquirrel.us
这也是为什么雷雨天不要在大树下避雨的原因 ……（花花草草：泥奏凯！）
无论如何，显然还是有不少长颈鹿被命运击中了 。一位名叫戴仑 · 纳什（Darren Naish）的动物学家表示，在 1996 至 1999 年间，南非的一处犀牛和狮子保护区的 3 头长颈鹿中，有两头被闪电劈死了。第三头还是个孩子，它也被劈了，但是幸存了下来。
无独有偶。2003 年，佛罗里达州的迪士尼乐园中，长颈鹿 Betsy 在众目睽睽之下被闪电劈死；2010 年，南非的电视明星长颈鹿 Hamley 也被劈死了。
不过，并没有人真正研究过这一课题，我们也没有确切的统计数据。


然而，倒是有一篇论文和这个问题有点关系：2012 年，一位名叫坎迪马 · 贡斯（Chandima Gomes）的电子工程师发表了一篇题为《动物的闪电安全》（Lightning Safety of Animals）的论文。
他指出，那些前腿与后腿间距比较大的动物更容易受到闪电的伤害，因为它们的前后腿之间可能会形成一个很危险的电势差，导致电流穿透肚子里重要的脏器。他还指出，动物在闪电劈到树上时可能还会弹开，劈到附近比较高大的动物（比如大象和长颈鹿）的头上（如图）。


再次感谢大象同学的示范 | 参考文献 [ 6 ]
实际上，路易斯安纳州的一头名叫 Dusty 的年轻长颈鹿就是这样，被劈在树上的闪电弹死的。
另外值得一提的是，曾有目击者表示，在电闪雷鸣的天气里长颈鹿会低下头，甚至会互相竞争谁能趴得更低 …… 只不过这一说法的准确性遭到了长颈鹿专家安妮 · 戴格（Anne Dagg）的质疑。


长颈鹿：不向闪电势力低头 | Mark Newman/Science Photo Library
虽然我们现在知道了长颈鹿很容易成为闪电的受害者，但是由于没有数据的支持，没人能断定长颈鹿是不是世界上最容易被劈到的动物。它们可能确实更招雷，但是这也并不代表长颈鹿这一物种正大批惨死于雷神之锤下，生活在被闪电支配的恐惧中啦 ……
参考文献
[ 1 ] http://www.realclearscience.com/blog/2017/06/23/do_giraffes_get_struck_by_lightning_more_than_other_animals.html
[ 2 ] http://www.reddit.com/r/askscience/comments/627akk/do_giraffes_get_struck_by_lightning_more_often/
[ 3 ] http://blogs.scientificamerican.com/tetrapod-zoology/unusual-giraffe-deaths/
[ 4 ] http://www.weather.gov.hk/prtver/pdf/docs/education/edu01met/01met_thunder_lightning/ele_thunder10_e.pdf
[ 5 ] http://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
[ 6 ] http://link.springer.com/article/10.1007/s00484-011-0515-5
[ 7 ] http://what-if.xkcd.com/16/
[ 8 ] http://www.guokr.com/post/371962/
作者：姜 Zn
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