揭開雷電的神秘面紗

文｜范秀平 馬莉 衛(wèi)倩倩

天上有面鼓，藏在云深處，響時(shí)先發(fā)光，聲音震山谷。（打一自然現(xiàn)象）

這個(gè)謎底其實(shí)就是雷電。歷朝歷代的詩句形象地展現(xiàn)出雷電的聲勢之大、威力之猛。雷聲陣陣，如四海龍王起伏翻騰；閃電頻頻，似古時(shí)戰(zhàn)場萬箭齊發(fā)。現(xiàn)代歌詞中也不乏將愛情的神秘、不確定性與雷電掛鉤。那么，雷電與我們的生產(chǎn)生活到底有什么關(guān)系呢？下面，我們一起話雷電，提高對雷電的防范意識(shí)，保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全。

何為雷電 有何危害

隨著氣象科學(xué)、物理學(xué)研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)雷電多產(chǎn)生于發(fā)展旺盛的積雨云中，經(jīng)常伴有強(qiáng)烈的陣風(fēng)和暴雨，有時(shí)還會(huì)有冰雹和龍卷風(fēng)。尤其在夏季，太陽輻射增強(qiáng)，空氣對流加快，云中大量的冰晶和小水滴會(huì)隨著冷空氣急速下降，也會(huì)隨著熱空氣急劇上升，在這樣強(qiáng)烈的上升下沉往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，冰晶和小水滴發(fā)生高速碰撞，就會(huì)產(chǎn)生電荷。當(dāng)帶著不同電荷的云在風(fēng)的作用下相遇時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。若是云對云、云對空、云內(nèi)放電，就是云閃。云閃發(fā)生時(shí)，我們經(jīng)常能聽到“轟隆隆”的雷聲。如果是雷雨云打到地面，則是地閃。地閃是云體對大地放電的一種現(xiàn)象，地閃時(shí)我們常聽到的雷聲是“咔”的那種脆響。

雷電現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在夏季，但這并不意味著其他季節(jié)就不會(huì)出現(xiàn)。比如，許多古詩記述就是佐證：“雷電本大物，蟄藏已久矣。何為十一月，徹曉殷殷令人驚。電入我窗兩三劃，我疑是燈還未滅。”“四序有花長見雨，一冬無雪卻聞雷。”隨著全球氣候變暖，多地的雷暴初日已經(jīng)有所提前。

雷電現(xiàn)象雄偉壯觀而又讓人望而生畏，其具有大電流、高電壓、強(qiáng)電磁輻射等特征。打雷時(shí)，空氣中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場。放電的同時(shí)，磁場向四周輻射，瞬間產(chǎn)生上百千安的電流，電壓也會(huì)達(dá)到幾十千伏甚至上百千伏，會(huì)對電子設(shè)備、人畜、房屋造成極大傷害，也會(huì)引起樹木燒焦、森林大火等。如果雷電沿著電源線、數(shù)據(jù)線等進(jìn)入室內(nèi)，就會(huì)危及室內(nèi)電器甚至人的安全。地表突出部分、高大的樹林以及地面上高聳的建筑物都是雷電經(jīng)常光顧的地方，湖邊、水溏邊等空曠地帶，架空線路、金屬管道等也會(huì)因?yàn)槔纂姰a(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上平均每天大約發(fā)生800 萬次閃電。全球每年因雷電導(dǎo)致的火災(zāi)、爆炸等事故頻繁發(fā)生，因雷擊干擾而導(dǎo)致的電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、雷達(dá)天線等故障或失效的情況也屢見不鮮。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)乃至每個(gè)家庭的家用電器都有可能遭受雷電的威脅。我國省會(huì)城市中有21 個(gè)城市年平均雷暴日數(shù)在50 天以上，最多的達(dá)134 天。

探索真相 趨利避害

隨著人們的探索研究和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，雷電的神秘面紗逐漸被揭開。東漢的王充在《雷虛篇》中就對雷電是“天懲”“天怒”之說進(jìn)行過反駁，并指出雷電發(fā)生的頻率和太陽輻射的季節(jié)性變化有著密切關(guān)系。我國很多古建筑在建造之初也會(huì)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、土壤性質(zhì)、氣候條件等考量建筑物的避雷方式，如在亭閣的頂端、殿堂建筑屋頂上的正吻等最易受雷擊的地方架設(shè)雷公柱。

美國科學(xué)家富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)故事廣為人知。此后，避雷針的問世和廣泛應(yīng)用大大降低了高大建筑物遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，防雷裝置成為高層建筑的必需品。這些實(shí)驗(yàn)探索結(jié)果也破除了“雷擊是天怒人怨”的迷信說法。現(xiàn)今，我國許多文物古跡也都有了更為安全有效的防雷措施。如北京故宮博物院從1955 年起大部分建筑物安裝上了避雷針與避雷帶；八達(dá)嶺長城保護(hù)段2014 年“種上”了12 棵仿真樹避雷針，用以保護(hù)游客在長城上免受雷擊。

我國現(xiàn)已發(fā)布實(shí)施國家標(biāo)準(zhǔn)《雷電災(zāi)害應(yīng)急處置規(guī)范》、氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《防雷安全標(biāo)志》等，除了各具特色的防雷措施、雷電監(jiān)測、檢測手段外，科研人員還在可控的前提下，主動(dòng)去捕捉雷電。如中國氣象局雷電野外科學(xué)試驗(yàn)基地持續(xù)多年開展人工引雷試驗(yàn)，以研究雷電發(fā)生發(fā)展的物理過程和雷電放電的電磁效應(yīng)。同時(shí)，該基地還與南方電網(wǎng)、南京信息工程大學(xué)等多家單位合作開展雷電物理、雷電探測和雷電防護(hù)等方面的觀測試驗(yàn)與研究。

防雷秘籍 莫失莫忘

2022 年5 月28 日，四川甘孜州石渠縣7 名正在采挖蟲草的村民被雷電擊中身亡。諸如此類因雷電傷亡的消息讓人痛心、惋惜，我們只有明白他們遭遇雷擊的真正原因，才能防患于未然。總體來講，關(guān)鍵是防雷措施不到位、避雷方法不得當(dāng)。

雷雨天氣來臨時(shí)，我們最好不要外出。即便留在室內(nèi)，也要關(guān)好門窗，不要停留在窗口、陽臺(tái)等突出位置。室內(nèi)電腦、電視、電源插頭也最好關(guān)閉或拔掉，以防雷電從電源線入侵，造成火災(zāi)或人員觸電傷亡事故。太陽能熱水器、空調(diào)、固定電話等也暫緩使用。

如果身處戶外，最重要的就是要提前查看所處地域及周邊地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)，了解最新的雷電災(zāi)害預(yù)警信息。當(dāng)你觀察到有濃密的烏云迅速移動(dòng)堆積，并且在急劇地變大變黑，或者已經(jīng)能聽到遠(yuǎn)處有隱隱的雷聲時(shí)，趕快尋找周圍有防雷設(shè)施的建筑物躲起來。

如果沒有，那就選擇地勢較低的地方雙腳并攏，雙臂抱膝，頭部下俯躲避。凡是帶有金屬的物品最好先舍棄在一旁，如羽毛球拍、高爾夫球桿、鋤頭、鐵鍬、手表、眼鏡等。

戶外開闊的農(nóng)田、水域、沙灘、樹下、無防雷設(shè)施的孤立窩棚、崗?fù)せ虻桶ㄖ⑼ぷ拥榷际抢纂娙菀滓u擊的目標(biāo)，所以躲在這類地方并不安全。更不宜在雷雨天氣開摩托車、騎自行車，那樣更容易成為雷電追逐的對象。如果正好在開車，汽車內(nèi)是比較理想的避雷場所，但也要格外謹(jǐn)慎，關(guān)緊車窗，減速慢行。如果有可能，最好將車開到安全地帶，等雷雨結(jié)束后再繼續(xù)上路。

我們一定要多加關(guān)注氣象部門發(fā)布的預(yù)警信息，尤其是雷電預(yù)警信號(hào)、雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)。及時(shí)通過電視、手機(jī)、微博、微信等了解自己所處位置的天氣信息，并采取必要的防范措施。

雷電并非一無是處

雷電災(zāi)害如此之多，我們都希望雷電越來越少、災(zāi)害越降越低，但作為大自然中的一種現(xiàn)象，雷電并非一無是處。

雷電會(huì)制造氮肥，會(huì)給低層大氣增加微量臭氧，起到消毒殺菌、凈化空氣的作用。雷電發(fā)生時(shí)，強(qiáng)大的電位差會(huì)增強(qiáng)植物的光合作用和呼吸作用，促進(jìn)農(nóng)作物縮短生育期、提高產(chǎn)量。雷電還有巨大的能量，但人類目前還無法對它的能量加以利用。期待人類早日認(rèn)清其本質(zhì)、摸清其規(guī)律，更好地趨利避害。

百姓的安全是氣象人永遠(yuǎn)的牽掛！希望更多人掌握更多防災(zāi)減災(zāi)小知識(shí)，關(guān)注雷電科研進(jìn)展，一起護(hù)佑生命、護(hù)佑我們的家園。