撰文/北京的金
海上遭“雷劈”事件
撰文/北京的金
1804年,拿破侖在法國(guó)稱帝后,懷著橫掃歐洲、稱雄世界的野心,曾在海上封鎖英倫三島。英國(guó)皇家海軍為突破包圍圈,與法國(guó)人在海上鏖戰(zhàn)數(shù)年,這是19世紀(jì)初世界上規(guī)模最大的海戰(zhàn)。據(jù)文獻(xiàn)記載,英法兩國(guó)在這場(chǎng)曠日持久的海戰(zhàn)中,約有150艘艦船遭受過(guò)海上霹靂的襲擊,造成了200余人的傷亡,物質(zhì)損失總計(jì)約10萬(wàn)英磅,這在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)已算相當(dāng)巨大的經(jīng)濟(jì)損失了。
雷擊對(duì)19世紀(jì)初的木帆船來(lái)說(shuō),是巨大的災(zāi)害。帆船高聳于空中的桅桿成了平坦的海面上唯一的凸出物,構(gòu)成了誘導(dǎo)帶電積雨云放電的理想條件,所以桅桿常常是首當(dāng)其沖地遭雷擊毀壞,并還可能殃及船舶的其他部位以及船載人員或物品,甚至導(dǎo)致沉船、火災(zāi)等慘重的災(zāi)難。
小貼士:在地球的大氣層中,每一瞬息之間都有轟隆作響的雷鳴和閃電,氣象學(xué)家把這種帶有雷鳴閃電的對(duì)流性天氣系統(tǒng)稱作雷暴。雷暴是由積雨云產(chǎn)生的自然現(xiàn)象,它往往伴隨著陣雨、狂風(fēng)或冰雹。雷暴可以是發(fā)生在帶電云之間的雷電現(xiàn)象,也可以是發(fā)生在帶電云和大地(包括海洋與陸地)之間的雷電現(xiàn)象。當(dāng)空中積雨云所帶的電向大地釋放時(shí)就產(chǎn)生了落地雷擊,又被稱作霹靂,它對(duì)大地上的人畜、植物、建筑物等等造成了限大的危害。
小貼士:據(jù)科學(xué)家統(tǒng)計(jì),在全球范圍內(nèi)差不多每秒鐘就有近100次雷電奔馳落地,每小時(shí)約有1800場(chǎng)雷雨。雷聲隆隆、電光閃閃,它們往往與狂風(fēng)呼嘯、暴雨滂沱交相呼應(yīng),顯示出大自然無(wú)比強(qiáng)大的威力,構(gòu)成了一幅蔚為壯觀的畫(huà)面。雷電現(xiàn)象雖然驚心動(dòng)魄,但歷來(lái)是安坐于亭臺(tái)樓閣中賞雨觀景的文人墨客們眼中極富詩(shī)情畫(huà)意的景致。然而對(duì)暴露在雷雨中的人來(lái)說(shuō),這并不是賞心悅目的景致,因?yàn)檫@種天氣往往給他們,有時(shí)甚至?xí)o藏身于建筑物、船舶、飛機(jī)中的人們帶來(lái)巨大的災(zāi)難。
由于雷電現(xiàn)象對(duì)艦船及其航行帶來(lái)很大的危害,即使當(dāng)年工業(yè)最發(fā)達(dá)的大英帝國(guó)也對(duì)此束手無(wú)策,因此一些虔誠(chéng)的基督教徒們堅(jiān)信這是上帝對(duì)人類的懲罰,視雷擊為天上射來(lái)的、不可抗拒的“箭”。然而科學(xué)家們并沒(méi)有在自然災(zāi)害面前驚惶失措,他們相信有“箭”必然也有“盾”,不畏艱險(xiǎn)努力探索,潛心研究天上射來(lái)的“箭”,決心搞清它的本質(zhì),找到與之抗衡的“盾”。有的科學(xué)家為了引下云層中的雷電而不惜獻(xiàn)出了自己的生命。結(jié)果,人類終于研制出了專門(mén)用于防御天空射“箭”的“盾”——避雷器。從此,航行中的船舶遭受雷擊災(zāi)禍聽(tīng)天由命的被動(dòng)狀況從此得到了根本性的改變。
避雷器是在18世紀(jì)末發(fā)明的,可是30年后才用到艦船上。1829年大英帝國(guó)的商船開(kāi)始普遍安裝了避雷器,當(dāng)年這個(gè)避雷裝置十分簡(jiǎn)單:在桅桿頂端箍著一個(gè)銅圈,再以銅條把桅頂銅箍與安裝在吃水線以下靠近船底的一個(gè)銅塊相連接。當(dāng)遇遭雷擊時(shí),船上的桅桿頂端銅箍首先接受大量電荷,并由銅條沿桅桿、甲板、船體外側(cè)迅速將電荷引下來(lái),直到海水之中的銅塊,于是大量電荷由銅塊、銅條釋放到海水中,避免了船只被雷擊毀。
可是,保守的英國(guó)海軍長(zhǎng)官卻不以為然,長(zhǎng)期不把這一先進(jìn)的裝置安裝到艦艇上。直到1834年,由于海軍艦只不斷遭雷擊毀壞才開(kāi)始在部分軍艦上試裝避雷器。雖然當(dāng)年裝于軍艦的避雷器同樣十分簡(jiǎn)陋,但是仍然產(chǎn)生了相當(dāng)良好的效果。據(jù)記載,1850年,英國(guó)“甘蓋斯”號(hào)艦的前桅桿遭到雷擊,發(fā)出耀眼的光亮,由于安裝了避雷器,船卻安然無(wú)恙。即便如此,直到19世紀(jì)中葉,英國(guó)軍用艦艇仍然沒(méi)有全部裝上避雷裝置。因此,英國(guó)海軍的艦船還是不斷發(fā)生不幸的雷擊事件。
在文獻(xiàn)資料中有案可查的發(fā)生在19世紀(jì)中葉的雷擊事件有:英國(guó)軍艦“雷杰斯金斯”號(hào)由于遭雷擊而引起艦船爆炸,使全體官兵一起罹難;軍艦“蘇雷阿姆”號(hào)同樣遭雷擊而被摧毀,艦上官兵傷亡相當(dāng)慘重;三桅巡洋艦“吉茲巴”號(hào)因遭雷擊而損壞了桅桿,無(wú)法扯起風(fēng)帆,同時(shí)造成了幾名水兵傷亡;三桅巡洋艦“京羅倫達(dá)·布雷格斯”號(hào)和“路德奈”號(hào)也被雷電擊毀過(guò)桅桿,造成了一些艦上水兵的傷亡。此后大英帝國(guó)的艦艇才一律加裝了避雷器,情況因此有了根本的好轉(zhuǎn)。
現(xiàn)代艦船的避雷裝置已經(jīng)相當(dāng)完善,因而艦船遭雷擊而受損毀的大事故幾乎不再發(fā)生了。迄今最近一起雷擊引起的海難事故大概要追溯到1962年底,英國(guó)“阿爾德格林”號(hào)輪船不幸沉沒(méi)。那場(chǎng)海難的事故調(diào)查專家分析認(rèn)為,該輪船遭受沒(méi)頂之災(zāi)的最大可能是遭到了強(qiáng)雷電的襲擊。
在海洋中航行,雷暴和大雷雨還能讓船舶上的羅盤(pán)儀失靈。在海運(yùn)院校的航海史課堂上,教授們大多會(huì)提到一件典型的案例:1681年“克溫”號(hào)船在遭遇雷電后,3個(gè)船載航海羅盤(pán)儀同時(shí)指示著3個(gè)不同的方向,使船長(zhǎng)找不到北方。
產(chǎn)生雷暴的積雨云厚度一般可達(dá)數(shù)千米至上萬(wàn)米,在我國(guó)華南地區(qū)的積雨云厚度有時(shí)甚至可達(dá)2萬(wàn)米。在海洋上空,特別是熱帶海域的積雨云厚度往往更大,云層中蘊(yùn)藏著巨大的能量,一旦釋放出來(lái),其勢(shì)不可擋,威力無(wú)窮。雷電不僅能量無(wú)比巨大,而且它的速度也快得驚人,剎那間電流可高達(dá)10萬(wàn)安培、電壓高達(dá)100萬(wàn)伏特。大雷暴形成落地雷擊時(shí)產(chǎn)生的次聲波也具有強(qiáng)大的破壞力,甚至可導(dǎo)致船體破裂、人員蒙難。
強(qiáng)雷暴天氣除了產(chǎn)生雷電致災(zāi)的危險(xiǎn)外,還經(jīng)常會(huì)伴有其他一些自然災(zāi)害發(fā)生。如暴雨狂風(fēng)、冰雹、龍卷、驚濤駭浪等。這些自然災(zāi)害現(xiàn)象都是由大氣中大量電荷的運(yùn)動(dòng)激起的,它們經(jīng)常伴隨著電閃雷鳴而突如其來(lái),它們和落地霹靂一起對(duì)航行在浩瀚大洋中的船舶構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,即使是現(xiàn)代化的船舶有時(shí)也難免受到它的危害,所以雷暴天氣對(duì)航海事業(yè)造成損害的事件至今不能說(shuō)已徹底絕跡了。應(yīng)該承認(rèn),在大氣電荷運(yùn)動(dòng)方面,至今尚有很多知識(shí)還未被人類所掌握,很多自然規(guī)律還有待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn),科學(xué)家們還將繼續(xù)不斷地努力進(jìn)行新的探索和研究。