闪电过后数几秒：用气温修正声速，做成可核对的鸿蒙听雷测距应用

看见闪电后默数，听到雷再除以三，得到的是「大约几公里」。这个算法默认声速 340 米每秒，三秒一公里。干空气里声速随气温变化：0°C 约 331.3 米每秒，每升高 1°C 约增加 0.606 米每秒。同一段 5 秒，0°C 是 1656.5 米，40°C 是 1777.7 米，比「一公里七」分别近 43.5 米、远 77.7 米。

本文把这道估算做成鸿蒙应用 听雷测距台 thunder-lab：用气温和光声间隔两根滑杆，按同一条线性式算出直线距离、声速和光延迟，并给出按间隔分档的躲避建议。目标读者是两类人：想用手算核对「三秒一公里」差在哪里的人，以及要用华为云码道交付一个可测试鸿蒙小工具的人。

环境与验证（2026-09）

项	值
系统	HarmonyOS，compatibleSdkVersion 5.0.0(12)
工程	DevEco Studio；模拟器 127.0.0.1:5555；Pura X View 7.0.0(26.0.0)
实现	ArkTS + ArkUI；包名 com.thunderlab.app
开发	华为云码道 CodeArts，模型 GLM-5.2（建仓用 GLM-5.2-ArkTS-SPARK）
测试	DevEco 自带 Node，node:test，36 项通过、0 项失败
权限 / 网络	requestPermissions: []，不联网

仓库（MIT）：https://atomgit.com/2601_95131637/thunder-lab

民间算法差在哪

取整声速 v = 340 m/s 时，距离就是 340 × t。三秒对应 1020 米，口语里收成一公里。干空气在常见气温下可以用直线近似：

v(T) = 331.3 + 0.606 × T

T 是摄氏温度。15°C 时 v = 340.39，和 340 只差 0.39，所以民间算法在室温附近很好用。气温离开 15°C，差值被秒数放大。下表固定看几个常用点，容差放到后文测试的 1e-6。

气温	声速 (m/s)	间隔 3 秒	间隔 5 秒	与 340×t 的差（5 秒）
0°C	331.3	993.9 m	1656.5 m	近 43.5 m
15°C	340.39	1021.2 m	1701.95 m	远 1.95 m
20°C	343.42	1030.3 m	1717.1 m	远 17.1 m
40°C	355.54	1066.6 m	1777.7 m	远 77.7 m

0°C、3 秒是 993.9 米，不是 1000 米，也不是 1020 米。15°C、5 秒是 1701.95 米，屏上保留一位小数，写成 1701.9 米。应用要展示的就是这张表，而不是再做一次「除以三」。

这条式子是干空气、无风、直线传播下的线性近似，气温取 -20°C 到 40°C。它不处理湿度、风把声线吹偏、以及建筑带来的回声。这些边界放在文末，页脚也写给使用者。

两个滑杆对应两个观测量

人在现场真正拿到的是两个数：自己感到的冷热，以及闪电和雷声之间数出来的秒数。应用只保留这两个状态，其余都现算。

1. 气温：-20°C 到 40°C，默认 15°C，步进 1°C。超出区间夹回；不是有限数时回到 15°C。
2. 光声间隔：0 到 90 秒，默认 5 秒，步进 1 秒。0 秒表示闪电和雷声同时到达，距离是 0，不能当成「没填」再填回 5 秒。
3. 雷暴示意：Canvas 按间隔画声浪。间隔为 0 时去掉声浪，改为「闪电就在附近」。
4. 结果：直线距离（米、千米）、声速、光延迟（微秒）、四档建议。
5. 页脚：写明干空气直线估算，并提醒进入坚固建筑。

默认一屏可以手算复原：

v(15) = 331.3 + 0.606 × 15 = 340.39 m/s
s     = 340.39 × 5 = 1701.95 m ≈ 1701.9 m
光延迟 = 1701.95 / 299792458 × 1000000 ≈ 5.6771 μs

5 秒小于 30 秒，建议是「间隔不足30秒，雷击很近，尽快躲避」。光延迟放在结果里，是为了把「先看见、后听见」量化：同一段路上，光只要几微秒，人默数的那几秒几乎全是声音在走。

间隔拖到 0，距离为 0.0 米，示意区不再画声浪：

45 秒已经过了 30 秒、还没到 60 秒。340.39 × 45 = 15317.55，屏上 15317.5 米 / 15.3 千米，建议停在「听得见雷声，仍在雷暴范围内」：

61 秒进入最后一档。340.39 × 61 = 20763.79，屏上 20763.8 米，光延迟 69.2605 微秒：

这四张由 uitest 在本机 HarmonyOS 模拟器上点出。同一组 15°C、61 秒又在 DevEco 的 Pura X View 上看过，工程类型 harmonyApp，设备版本 7.0.0(26.0.0)：

三组非零间隔换的只是秒数，声速公式没有换。20.76 千米是 20763.8 / 1000 保留两位的显示，不是另一套计算。

四个纯函数

业务写在 entry/src/main/ets/domain/thunder.ets：没有界面，没有类，四个函数加一组常量。界面禁止再写一遍系数，避免滑杆和测试各算各的。

声速直接实现上面的线性式。气温不是有限数时，不把 NaN 乘进结果，退回 15°C 对应的 340.39：

export const SOUND_T0: number = 331.3;
export const SOUND_K: number = 0.606;

export function speedOfSound(celsius: number): number {
  if (!Number.isFinite(celsius)) {
    return SOUND_T0 + SOUND_K * 15;
  }
  return SOUND_T0 + SOUND_K * celsius;
}

距离是声速乘秒数。秒数小于等于 0 时返回 0，因为「还没数到」或「同时到达」都不是一段正的传播时间。结果限制在 0 到 40000 米：40°C、90 秒约 32.0 千米，仍在上限内；上限用来接住滑杆以外的调用。气温或秒数不是有限数时，按默认的 15°C、5 秒计算，和界面默认值相同。

export function strikeDistance(celsius: number, seconds: number): number {
  if (!Number.isFinite(celsius) || !Number.isFinite(seconds)) {
    const fallbackSpeed: number = SOUND_T0 + SOUND_K * 15;
    const fallbackDist: number = fallbackSpeed * 5;
    return Math.min(Math.max(fallbackDist, 0), DISTANCE_MAX);
  }
  if (seconds <= 0) {
    return 0;
  }
  const speed: number = speedOfSound(celsius);
  const dist: number = speed * seconds;
  return Math.min(Math.max(dist, 0), DISTANCE_MAX);
}

光延迟用真空光速 c = 299792458 m/s，单位换成微秒。距离不是正数时返回 0。它故意很小，用来对照「光可以当成立刻到达」：

export const LIGHT_MPS: number = 299792458;

export function lightDelayMicros(meters: number): number {
  if (!Number.isFinite(meters) || meters <= 0) {
    return 0;
  }
  return (meters / LIGHT_MPS) * 1e6;
}

1701.9 米量级对应约 5.6771 微秒，20763.8 米对应 69.2605 微秒。人感知到的先后，差的是声音走完这段路的时间。

躲避建议按数出来的秒数分档，不按算出的米数分档。原因是：秒数是观测值，米数还依赖气温滑杆；雷暴教学里常见的分界也是 30 秒和 60 秒，而不是某一个公里数。阈值写死为：

档	条件	文案	15°C 时大约距离
0	≤ 0 秒	闪电就在附近，立即进入坚固建筑	0 m
1	< 30 秒	间隔不足30秒，雷击很近，尽快躲避	不足 10.2 km
2	< 60 秒	听得见雷声，仍在雷暴范围内	不足 20.4 km
3	≥ 60 秒	远雷，仍不是解除警报	约 20.4 km 起

30 和 60 本身进入更高一档：adviceLevel(30) 为 2，adviceLevel(60) 为 3。函数只返回 0 到 3，文案留在 string.json。

export function adviceLevel(seconds: number): number {
  if (!Number.isFinite(seconds)) {
    return 0;
  }
  if (seconds <= ADVICE_THRESHOLD_NEAR) {
    return 0;
  }
  if (seconds < ADVICE_THRESHOLD_30) {
    return 1;
  }
  if (seconds < ADVICE_THRESHOLD_60) {
    return 2;
  }
  return 3;
}

60 秒、15°C 约 20.4 千米，屏上标成远雷，页脚的躲避提醒仍然保留。距离用来感受远近，不代替「听到雷声就进入坚固建筑」。

提示词里的尺子就是测试断言

tests/thunder.test.ts 不另写一套「大约等于」。容差 1e-6，和手算用同一组系数。

声速：

• T = 0 → 331.3
• T = 15 → 340.39
• T = 20 → 343.42
• T = -10 → 325.24

距离：

• T = 0，t = 3 → 993.9 米
• T = 20，t = 5 → 1717.1 米
• T = 15，t = 30 → 10211.7 米
• 任意气温，t ≤ 0 → 0
• 40°C、90 秒仍落在 [0, 40000]

光延迟不把微秒写成死数，断言比较的是 1000 / 299792458 * 1e6，光速常量锁在 299792458。这样改了光速，测试会失败，而不是和某个抄下来的小数一起错。

档位在分界两侧成对断言：adviceLevel(0) = 0，29.9 → 1，30 → 2，59.9 → 2，60 → 3，负数回到 0 档。另有 1000 次随机输入，只检查结果有限、距离在 0 到 40000 米之间。

对应断言例如：

test('T=0, t=3 → 993.9 m', () => {
  assert.ok(Math.abs(strikeDistance(0, 3) - 993.9) < 1e-6);
});

test('T=15 → 340.39', () => {
  assert.ok(Math.abs(speedOfSound(15) - 340.39) < 1e-6);
});

test('adviceLevel(30) = 2', () => {
  assert.equal(adviceLevel(30), 2);
});

331.3 × 3 = 993.9，331.3 + 0.606 × 15 = 340.39。30 秒整进入 2 档，29.9 秒仍是 1 档。

领域层是 ArkTS，但没有装饰器，也没有 ArkUI。tests/transpile.mjs 把 thunder.ets、sanitize.ets 拷成 .ts，给相对 import 补上扩展名后再测。tests/.transpiled/ 进了 .gitignore，仓库里不会出现第二份公式。

node tests/transpile.mjs
node --test --experimental-strip-types tests/thunder.test.ts tests/sanitize.test.ts

零第三方依赖。本机复跑结果：

ℹ tests 36
ℹ pass 36
ℹ fail 0

0 秒必须还是 0

滑杆本身给出有限数。净化层仍单独放在 security/sanitize.ets：气温夹到 [-20, 40]，间隔夹到 [0, 90]；不是有限数时回到默认 15°C 和 5 秒。

0 是合法观测，不是空值。若把 0 当成「没填」再填成 5 秒，距离会从 0 跳到约 1.7 千米，和「闪电就在附近」相反。测试写明 sanitizeSeconds(0) === 0。上一节的 0 秒截图就是这条规则的界面结果。

export const CELSIUS_MIN: number = -20;
export const CELSIUS_MAX: number = 40;
export const CELSIUS_DEFAULT: number = 15;
export const SECONDS_MIN: number = 0;
export const SECONDS_MAX: number = 90;
export const SECONDS_DEFAULT: number = 5;

export function sanitizeCelsius(celsius: number): number {
  if (!Number.isFinite(celsius)) {
    return CELSIUS_DEFAULT;
  }
  return Math.min(Math.max(celsius, CELSIUS_MIN), CELSIUS_MAX);
}

export function sanitizeSeconds(seconds: number): number {
  if (!Number.isFinite(seconds)) {
    return SECONDS_DEFAULT;
  }
  return Math.min(Math.max(seconds, SECONDS_MIN), SECONDS_MAX);
}

滑杆回调写回页面前会再过一遍这两个函数，所以界面上的数字和领域层拿到的数字是同一对。

页面只存两个状态

Index.ets 只有 tempCelsius 和 intervalSeconds。声速、距离、光延迟、建议档不另存，每次绘制从这两个数现算。多存一份就会出现「数字已是 0，声浪还在」这类错位；现算则滑杆是唯一来源。

@Entry
@Component
struct Index {
  @State tempCelsius: number = 15;
  @State intervalSeconds: number = 5;

  private getSafeTemp(): number {
    return sanitizeCelsius(this.tempCelsius);
  }

  private getSafeInterval(): number {
    return sanitizeSeconds(this.intervalSeconds);
  }

  private getDistance(): number {
    return strikeDistance(this.getSafeTemp(), this.getSafeInterval());
  }
}

页面是一个 Scroll：标题、雷暴示意、两根滑杆、结果卡、页脚。底色 #1A0E2E，标题 #FFD700。滑杆范围与净化层相同，步进都是 1。

结果卡把米换成千米（除以 1000），再调用 speedOfSound 和 lightDelayMicros。距离保留一位小数，声速保留两位，光延迟保留四位，对应截图上的 1701.9 m、340.39 m/s、5.6771 μs。

建议文案不拼接资源名。ArkTS 的 $r 需要字面量资源名，四档各自写成 $r('app.string.advice_0') 到 advice_3，字符串仍在 string.json：

if (adviceLevel(this.intervalSeconds) === 0) {
  Text($r('app.string.advice_0'))
} else if (adviceLevel(this.intervalSeconds) === 1) {
  Text($r('app.string.advice_1'))
} else if (adviceLevel(this.intervalSeconds) === 2) {
  Text($r('app.string.advice_2'))
} else {
  Text($r('app.string.advice_3'))
}

雷暴示意高 280。distanceMeters 和 intervalSeconds 带 @Watch，滑杆移动就重绘。间隔大于 0 时画四圈声浪，颜色跟着建议档：近雷偏红，雷暴范围内用金，远雷用紫。间隔为 0 时不画弧。圆心下方满 1 千米用 km，否则用米。

@Prop @Watch('onInputsChanged') distanceMeters: number = 0;
@Prop @Watch('onInputsChanged') intervalSeconds: number = 0;

private onInputsChanged(): void {
  this.drawScene();
}

private drawSoundArcs(ctx: CanvasRenderingContext2D, cx: number, cy: number): void {
  const maxRadius: number = 120;
  const arcCount: number = 4;
  const level: number = adviceLevel(this.intervalSeconds);
  const arcColor: string = level <= 1 ? '#FF6B6B' : level === 2 ? '#FFD700' : '#7B68EE';

  for (let i: number = 0; i < arcCount; i++) {
    const radius: number = 30 + (i + 1) * (maxRadius / (arcCount + 1));
    ctx.strokeStyle = arcColor;
    ctx.globalAlpha = 0.8 - i * 0.15;
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(cx, cy, radius, 0, Math.PI * 2);
    ctx.stroke();
  }
}

目录按「公式 / 净化 / 界面」拆开。领域层不引用 ArkUI，界面不自己写声速公式：

entry/src/main/ets/
  domain/thunder.ets          声速、距离、光延迟、建议档
  security/sanitize.ets       气温和间隔的取值范围
  pages/Index.ets             两个状态和整页排布
  ui/ConditionList.ets        两根滑杆
  ui/ResultCard.ets           距离、声速、光延迟、建议
  ui/StormPanel.ets           Canvas 闪电和声浪
tests/thunder.test.ts         手算尺子
tests/sanitize.test.ts        0 秒和夹取
tests/transpile.mjs           .ets 换成 .ts 再测

中文文案集中在 entry/src/main/resources/base/element/string.json。标题是「听雷测距台」。页脚写明声速取 331.3 + 0.606×气温，并提醒进入坚固建筑，远离树木、高处、水域和金属物。

码道一次交付可核对的实现

公式、分档和手算尺子先写进提示词，再交给华为云码道。模型和测试用的是同一组数，交付结果可以用本机命令复核。

码道上分两条对话。第一条只建公开空仓：仓库名 thunder-lab，初始化 README、MIT、.gitignore，不写测距代码。模型是 GLM-5.2-ArkTS-SPARK。

第二条对话绑定 2601_95131637/thunder-lab 的 main，模型 GLM-5.2。提示词一次写清五块：只做测距、不联网、不申请权限；四个函数和常量；手算尺子；目录和 ArkTS 约定；测试命令，以及提交并 push 到 origin/main。

码道交出领域层、净化层、三个组件和页面。ab0f750 是应用本身，5e817ac 是 README 里的测试说明，汇报 36 项通过。

仓库克隆到本机后，用 DevEco 自带的 Node 复跑，仍是 36 通过、0 失败。assembleHap 通过后，HAP 装进模拟器 127.0.0.1:5555。上文运行图，包括 Pura X View 那三张，都来自这次安装；屏上的 1701.9 米、15317.5 米、20763.8 米和手算一致。

module.json5 中与权限相关的是空数组。气温和秒数都来自滑杆，不需要定位、网络、麦克风或存储，首次打开不会弹出授权：

"deviceTypes": ["phone", "tablet"],
"pages": "$profile:main_pages",
"requestPermissions": []

提示词里一次写清的约定：

1. 先建空仓，再开绑定 main 的开发对话，在这个仓里写应用并推送。
2. 331.3 和 0.606 同时出现在提示词和断言里。
3. 间隔为 0 时距离为 0，对应「闪电就在附近」。
4. 档位边界成对写：29.9 秒是 1 档，30 秒是 2 档。
5. 四档建议各自引用资源字面量。
6. 测试把要发布的 .ets 换扩展名再跑，不另放一份算法。

适用边界

这个应用计算的是干空气中的直线距离，气温限定在 -20°C 到 40°C，间隔限定在 0 到 90 秒，距离上限 40 千米。

以下情况它不修正：

• 风：声线会被吹偏，数到的秒数不再等于直线距离除以声速。
• 湿度：湿空气的声速和干空气线性式不同。
• 回声：山体和建筑会带来更晚的一声，应数第一次听到的雷。
• 民间口算：15°C 附近与「三秒一公里」很接近；更冷会估得偏远，更热会估得偏近。差值见第一节的表。

建议四档用的是固定的 0、30、60 秒，不是气象预警接口。页脚的躲避动作——进入坚固建筑，远离树木、高处、水域和金属物——不随「已经算出 20 千米」而取消。

总结

「除以三」默认声速约 340 米每秒，15°C 时误差不到 2 米（间隔 5 秒）；换到 0°C 或 40°C，同一间隔会差出几十米。听雷测距台把修正收成两个滑杆和四个纯函数：331.3 + 0.606 × T，距离是声速乘秒数，光延迟用 299792458 米每秒换算成微秒，建议按 30 秒和 60 秒分档。

华为云码道按写好的尺子交出领域层、净化层和界面。36 项测试与发布代码同源，本机复跑 36/36。HAP 在 HarmonyOS 模拟器和 Pura X View 上跑通，屏上的 1701.9 米、15317.5 米、20763.8 米和手算一致。