王林

摘 要：分析了雷電產(chǎn)生的原理及雷電的危害，提出了在雷電天氣時(shí)怎樣做好自身防護(hù)。

關(guān)鍵詞：雷電 雷雨云 雷擊現(xiàn)象 起電原理

中圖分類號(hào)：P427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（b）-0234-02

雷電是大自然中主要的天氣現(xiàn)象之一。據(jù)專業(yè)報(bào)道，地球上每分鐘大約會(huì)出現(xiàn)6000次左右的雷電。在20世紀(jì)末，聯(lián)合國(guó)組織的國(guó)際減災(zāi)十年活動(dòng)中，雷電災(zāi)害被列為最重要的十大自然災(zāi)害之一，被稱為“電子時(shí)代的一大公害”。美國(guó)將雷電列為排名第二的天氣殺手，根據(jù)美國(guó)國(guó)家海洋局（NOAA）天氣局的統(tǒng)計(jì)，雷電比颶風(fēng)和龍卷風(fēng)造成的人員傷亡還要多，美國(guó)平均每年因雷電災(zāi)害致死的有73人，傷3000～4000人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾十億到上百億人民幣。據(jù)中國(guó)氣象局雷電防護(hù)管理辦公室的不完全統(tǒng)計(jì)，2012年至2013年僅兩年時(shí)間，全國(guó)就發(fā)生雷電災(zāi)害19900多起，傷亡人數(shù)達(dá)3000多人。因此，了解雷電產(chǎn)生原理，分析研究如何有效預(yù)防雷電對(duì)生命、財(cái)產(chǎn)造成損失是非常有意義的一件事情。

1 雷電的產(chǎn)生

中小尺度對(duì)流性天氣系統(tǒng)是產(chǎn)生雷電的主要系統(tǒng)，雷電出現(xiàn)時(shí)必有強(qiáng)烈的積雨云活動(dòng)，因此，雷電常常伴隨陣雨、龍卷、冰雹、大風(fēng)等一起出現(xiàn)。形成雷電的積雨云高聳濃密，上部常有冰晶結(jié)構(gòu)，內(nèi)部不斷發(fā)生起電和放電機(jī)制。云中起電機(jī)制十分復(fù)雜，常與冰晶的淞結(jié)、水滴的破裂、云中微粒受電場(chǎng)的感應(yīng)、空氣的對(duì)流等有關(guān)。起電機(jī)制結(jié)合帶電微粒的重力的分離，使云中不同部位帶有不同的電荷。雷暴積雨云中電荷的分布也很復(fù)雜，但平均說(shuō)來(lái)，云頂及云的上部帶有正電，云的中下部帶負(fù)電，在云下部偏前方上升氣流強(qiáng)烈處有一小范圍的正電區(qū)，云中正負(fù)電荷區(qū)的分離為云的放電機(jī)制的發(fā)動(dòng)創(chuàng)造條件。云的放電表現(xiàn)為各種閃電現(xiàn)象，如枝狀閃電、串珠狀閃電、球狀閃電和頁(yè)狀閃電等。在放電過(guò)程中閃道上因溫度驟高，空氣膨脹、水滴汽化膨脹，甚至還有電離現(xiàn)象，在短時(shí)間內(nèi)體積突然增大，從而會(huì)發(fā)生沖擊波，這種沖擊波活動(dòng)導(dǎo)致強(qiáng)烈的雷鳴。雷暴活動(dòng)中起電與放電作用不斷進(jìn)行，放電后常繼之以起電，甚至在放電時(shí)，也有起電過(guò)程同時(shí)存在，因此，放電過(guò)程得到繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)雷暴積雨云中強(qiáng)烈對(duì)流活動(dòng)減弱，起電過(guò)程衰微后，放電過(guò)程也漸趨停止。就產(chǎn)生雷暴的積雨云說(shuō)，其發(fā)展大體可分為三個(gè)階段：（1）發(fā)展階段，亦稱“積云階段”。其特征是整個(gè)云體全為上升氣流，云內(nèi)溫度高于云外溫度。（2）成熟階段。云內(nèi)出現(xiàn)下沉氣流，下沉氣流區(qū)的范圍從下向上逐漸擴(kuò)大，降水出現(xiàn)于下沉氣流區(qū)下方的地面上。雷暴云中溫度在上升氣流區(qū)內(nèi)較高，在下沉氣流區(qū)內(nèi)較低。雷電現(xiàn)象主要出現(xiàn)在這一階段，其他劇烈天氣現(xiàn)象也多在此階段出現(xiàn)。（3）消亡階段。下沉氣流擴(kuò)大到整個(gè)云塊，降水逐漸停止，云體逐漸消散。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)雷暴日數(shù)南方多北方少，山區(qū)多平原少。一般雷暴冬季少于夏季，但在中國(guó)南方，隆冬也可由雷暴出現(xiàn)，雷暴出現(xiàn)的時(shí)間以下午為多，但有時(shí)夜間因云頂輻射冷卻，云層內(nèi)溫度層結(jié)變得很不穩(wěn)定，云塊翻滾，也能出現(xiàn)雷暴，稱為“夜雷暴”。

2 雷電的危害性

雷電已經(jīng)對(duì)人類生活的各個(gè)方面造成了危害，下面是我國(guó)近50年來(lái)重大雷擊事件的部分摘要，足以證明它嚴(yán)重的危害性。

1970年7月27日13時(shí)，北京天安門廣場(chǎng)上一個(gè)直擊雷將10名游客打倒，其中2人因電流通過(guò)身體搶救無(wú)效身亡。

1989年8月12日，青島市黃島油庫(kù)5號(hào)庫(kù)油罐遭雷擊爆炸，大火燒了60小時(shí)，火焰高300米，燒掉4萬(wàn)噸原油，燒毀10輛消防車，造成19人喪生，74人受傷，還使630噸原油流入大海。

1992年6月22日，一個(gè)落地雷砸在國(guó)家氣象中心大樓的樓項(xiàng)上，雖然該大樓安裝了避雷針，但是巨大的感應(yīng)卻把樓內(nèi)6條國(guó)內(nèi)同步線路和一條國(guó)際同步線路擊斷，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中斷46小時(shí)，造成直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十萬(wàn)元。

2002年8月3日，遼寧省葫蘆島市電信公司20個(gè)中轉(zhuǎn)站遭雷擊，電信設(shè)備損壞，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)40萬(wàn)元。

2004年6月26日，浙江省臺(tái)州市臨海市杜橋鎮(zhèn)前村有30人在5棵大樹下避雨時(shí)遭雷擊，造成17人死亡13人受傷。

2007年5月23日16時(shí)34分，重慶市開縣義和鎮(zhèn)政府興業(yè)小學(xué)教育遭遇雷電襲擊，造成四、六年級(jí)學(xué)生7人死亡，44人受傷。

2009年8月，石家莊市長(zhǎng)安區(qū)西兆通鎮(zhèn)南石家莊村一個(gè)自建房遭雷擊倒塌，造成17死3傷。

以上例證，使我們不難看出雷電的危害性具有以下特點(diǎn)：第一，主要是云地之間形成的電位差大，直接或間接造成傷害；第二，突發(fā)性強(qiáng)，破壞力大；第三，涉及地域廣闊；第四，對(duì)生物、生態(tài)、生命、環(huán)境等均可造成嚴(yán)重傷害；第五，防護(hù)、求助難度大，一旦造成災(zāi)害，很難挽回；第六，要想做好預(yù)防，投入大、成本高。因此，防雷減災(zāi)是一項(xiàng)利國(guó)利民的有益工作，做好防雷減災(zāi)工作，必須提高全社會(huì)的減災(zāi)意識(shí)。可有效利用電視、報(bào)紙、電臺(tái)以及微博等新興媒體和有關(guān)會(huì)議，通過(guò)制作宣傳畫、紀(jì)錄片等形式，讓大家克服麻痹僥幸心理，充分了解雷電，認(rèn)識(shí)雷電，從而更好地預(yù)防雷電帶來(lái)的災(zāi)害。

3 雷電的防護(hù)

如果遇到雷雨天氣，如何做才能減少被雷擊中的概率呢？

（1）在雷電交加時(shí)，感到皮膚刺痛或頭發(fā)豎起，是雷電將至的先兆，應(yīng)立即躲避。

（2）如果身體處于樹木、樓房等高大物體，就應(yīng)該馬上離開。如果來(lái)不及離開高大的物體，應(yīng)采用下蹲的避雷姿勢(shì)，注意雙腳并攏。雙手合攏切勿放在地上。千萬(wàn)不可躺下，這時(shí)雖然高度降低了，卻增大了“跨步電壓”危險(xiǎn)。水能導(dǎo)電，所以潮濕的物體并不絕緣。

（3）不要在山洞口、大石頭下或懸崖下躲避雷雨，因?yàn)檫@些地方會(huì)成為火花隙，電流從中通過(guò)時(shí)產(chǎn)生電弧可以傷人。但深邃的山洞很安全，應(yīng)盡量往里面走。

（4）遠(yuǎn)離鐵欄及其它金屬物體。并非直接的電擊才足以致命，閃電擊中導(dǎo)電體后，電能是在瞬間被釋放出來(lái)的，向兩旁射出的聲音，就是雷聲。若距離較近，強(qiáng)大的聲波可能震傷肺部，嚴(yán)重時(shí)可把人震死。

（5）雷雨時(shí)如果身在空曠的地方，應(yīng)該馬上蹲在地上，這樣可減少遭雷擊的危險(xiǎn)。不要用手撐地，這樣會(huì)擴(kuò)大身體與地面接觸的范圍，增加遭雷擊的危險(xiǎn)。雙手抱膝，胸口緊貼膝蓋，盡量低頭，因?yàn)轭^部最易遭雷擊。

（6）空曠地帶和山頂上的孤樹和孤立草棚等應(yīng)該回避，因?yàn)樗鼈円自饫讚?。這時(shí)如在其中避雨是非常危險(xiǎn)的，尤其是站在向兩旁伸展很遠(yuǎn)的低枝下面。但是，事物是一分為二的，如果野外有片密林，一時(shí)又找不到其它避雷場(chǎng)所，那么可以利用密林來(lái)避雷，因?yàn)槊芰指魈幵馐芾讚舻臋C(jī)會(huì)差不多。這時(shí)只要不站在樹林邊緣，最好選擇林中空地，雙腳合攏，與四周各種保持差多的距離就行了。

（7）原則上說(shuō)，雷擊期間應(yīng)盡量回避未安裝避雷設(shè)備的高大物體，如高塔、大吊車、開闊地的干草和帳篷等，也不要到山頂和山梁等制高點(diǎn)去。不要靠近避雷設(shè)備的任何部分。鐵路、延伸很長(zhǎng)的金屬欄桿和其它龐大的金屬物體等也應(yīng)回避。

（8）如果你在江、河、湖泊或游泳時(shí)，遇上雷雨則要趕快上岸離開。因?yàn)樗嬉自饫讚簦瑳r且在水中若受到雷擊傷害，還增加溺水的危險(xiǎn)。另外，盡可能不要呆在沒(méi)有避雷設(shè)備的船只上，特別是高桅桿的木帆船。

（9）如果正在駕車，應(yīng)留在車內(nèi)。車殼是金屬的，因屏蔽作用，就算閃電擊中汽車，也不會(huì)傷人。但是雷電期間最好不要騎馬、騎自行車、摩托車和開敞篷拖拉機(jī)。

（10）如在家中，應(yīng)把電視的戶外天線插頭和電源插頭拔掉。不要靠近窗口，盡可能遠(yuǎn)離電燈、電線、電話線等引入線，在沒(méi)有裝防雷裝置的建筑內(nèi)則要避開鋼柱、自來(lái)水管和暖氣管道，以防雷電電流經(jīng)它們竄入人體。在雷雨時(shí)，不要使用太陽(yáng)能熱水器洗浴。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類在與雷電災(zāi)害抗?fàn)幹?，?duì)避雷裝置、防雷技術(shù)要求越來(lái)越高，對(duì)雷電天氣預(yù)報(bào)、預(yù)警要求也越來(lái)越迫切。隨著科技的進(jìn)步，人類的發(fā)展，智慧的氣象工作者終有一天會(huì)戰(zhàn)勝雷電，幫助人們與雷電共存、和諧共處。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱炳海，王鵬飛，束家鑫，等.氣象學(xué)詞典[M].上海辭書出版社，1985.endprint