日期:[2022年06月15日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A7]

雷电秘密知多少

  □特约撰稿 范秀平
  有则谜语:天上有面鼓,藏在云深处,响时先发光,声音震山谷(打一自然现象)。想必大家都猜到了,谜底就是雷电。《红楼梦》第十二回,贾瑞为向王熙凤表明心迹,道:“我在嫂子跟前,若有一点谎话,天打雷劈!”人们以此誓言作为信用的筹码,可见对大自然中发生的雷电现象的敬畏心理。也从另一个侧面反映了人们对雷电了解的局限以及面对雷电伤人时的无助,将其归为天意、不可解。

1 雷电具有大电流、高电压、强电磁辐射的特性
  “闲人倚柱笑雷公,又向深山霹怪松。”“雷车驾雨龙尽起,电行半空如狂矢。”历朝历代不乏描写雷电的名篇佳作。诗句形象地展现出雷电的声势之大、威力之猛。雷声阵阵,如四海龙王起伏翻腾;闪电频频,似古时战场万箭齐发。
  就连现代歌词里,也将爱情的神秘、激情、不确定性与雷电挂钩,如“你是电,你是光,你是唯一的神话”“爱像风火雷电,感觉直逼心田”等。
  随着气象科学、物理学研究的深入,人们发现雷电多产生于发展旺盛的积雨云中,常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还会有冰雹和龙卷风。尤其夏季,太阳辐射增强,空气对流加快,云中大量的冰晶和小水滴会随着冷空气急速下降又随着热空气急剧上升,在这样强烈的上升下沉往复运动中,冰晶和小水滴发生高速碰撞,就会产生电荷。当带着一定量不同电荷的云在风的作用下相遇,就会产生放电现象。若是云和云之间放电,就是云闪。云闪发生时我们常能听到“轰隆隆”的雷声;而如果是雷雨云打到地面,则是地闪。地闪是云体对大地放电的一种现象,地闪时我们常听到的雷声则是“咔”的那种脆响。
  雷电现象雄伟壮观而又令人望而生畏,具有大电流、高电压、强电磁辐射等特征。打雷时,空气中会产生强大的磁场。放电的同时,磁场向四周辐射,瞬间产生上百千安的电流,电压也会达到几十千伏甚至上百千伏,因此会对电子设备、人畜、房屋造成极大伤害,也会引起树木烧焦、森林大火等。如果雷电沿着电源线、数据线等进入室内,就会危及室内电器甚至人的安全。地表突出部分、高大的树林以及地面上高耸的建筑物都是雷电经常光顾的地方,湖边、水塘边等空旷地带,架空线路、金属管道等也会因为雷电产生很高的感应电压。
  据统计,地球上平均每天发生800万次雷电。全球每年因雷电导致的火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频发,因雷击干扰而导致的电力系统、通信系统、雷达天线等故障或失效的情况也屡见不鲜。卫星、导航、计算机网络乃至每个家庭的家用电器都有可能遭受雷电的威胁。我国省会城市中有21个城市年雷暴日数在50天以上,最多的达134天。

2 开展雷电研究,探索雷电奥秘
  随着科学技术的进步、人们探索研究的深入,雷电的神秘面纱逐渐被揭开。
  东汉的王充在《雷虚篇》中就对雷电是“天惩”“天怒”之说进行过反驳,并指出雷电发生的频率和太阳辐射的季节性变化有密切关系。我国很多古建筑在建造之初也会结合当地地理环境、土壤性质、气候条件等考量建筑物的避雷方式。
  美国科学家富兰克林的风筝实验故事广为人知。此后,避雷针的问世和广泛应用大大降低了高大建筑物遭受雷击的风险,防雷装置成为高层建筑的必需品。这些试验探索结果也破除了“雷击是天怒人怨”的迷信说法。现今,我国许多文物古迹也都有了更为安全有效的防雷措施。如从1955年起,北京故宫博物院大部分建筑物安装了避雷针与避雷带;2014年,八达岭长城保护段“种上”了12棵仿真树避雷针,以保护游客的生命安全。
  我国现已发布实施国家标准《雷电灾害应急处置规范》、气象行业标准《旅游景区雷电灾害防御技术规范》《中小学校雷电防护技术规范》《古树名木防雷技术规范》等,除了各具特色的防雷措施、雷电监测、检测手段外,科研人员还在可控的前提下,主动去捕捉雷电。如中国气象局雷电野外科学试验基地持续多年开展人工引雷试验,以研究雷电发生发展的物理过程和雷电放电的电磁效应。同时该基地还与南方电网、南京信息工程大学等多家单位合作开展雷电物理、雷电探测和雷电防护等方面的观测试验与研究。期望科研人员在雷电研究方面取得突破性进展。

3 雷电灾害多,益处也多
  2007年5月23日,重庆开县某村小学被雷电击中,造成7人死亡、19人重伤、多人轻伤。
  2013年7月20日,广东一位男士在高尔夫球场被雷电击中,衣服瞬间变成碎片,身体多处烧伤。
  2022年5月28日,四川甘孜州石渠县7名正在采挖虫草的村民被雷电击中身亡。
  一个个不幸的消息让人痛心、惋惜!
  现代科学知识已证明“做了坏事就会遭雷打”的说法毫无根据,纯属无稽之谈,那这些人遭遇雷击的真正原因是什么?关键还是防雷措施不到位、避雷方法不得当。
  雷雨天气来临最好不要外出。即便留在室内,也要关好门窗,不要停留在窗口、阳台等突出位置。室内电脑、电视等的电源插头最好拔掉,以防雷电从电源线入侵,造成火灾或人员触电伤亡事故。太阳能热水器、空调、固定电话等暂缓使用。
  那万一身处户外呢?最重要的是要提前查看所处地域及周边地区的天气预报,了解最新的雷电灾害预警信息。当观察到有浓密的乌云迅速移动堆积、并且急剧变大变黑或者已经能听到远处有隐隐的雷声时,赶快寻找周围有防雷设施的建筑物躲起来。
  如果没有,那就选择地势较低的地方,双脚并拢、双臂抱膝、头部下俯躲避。凡是带有金属的物品最好先舍弃在一旁,如羽毛球拍、高尔夫球杆、锄头、铁锹、手表、眼镜等。
  户外开阔的农田、水域、沙滩和树下、无防雷设施的孤立窝棚、岗亭或低矮建筑、亭子都是雷电容易袭击的目标,所以躲在这类地方并不安全。不宜在雷雨天气开摩托车、骑自行车,那样容易成为雷电追逐的对象。
  雷电现象常出现在夏季,但并不意味着其他季节就不会出现。许多古诗就是佐证:“雷电本大物,蛰藏已久矣。何为十一月,彻晓殷殷令人惊。电入我窗两三划,我疑是灯还未灭。”“四序有花长见雨,一冬无雪却闻雷。”随着全球气候变暖,多地的雷暴初日已有所提前。
  大家一定要多关注气象部门发布的预警信息,尤其是雷电预警信号、雷暴大风预警信号。及时通过电视、手机、微博、微信、小程序等了解所处位置的天气信息,采取必要的防范措施。
  雷电灾害如此多,我们巴不得雷电越来越少、灾害越降越低。但作为大自然中一种现象,雷电并非一无是处。
  雷电会将大气中的水、氧气以及植物无法吸收的氮气制成氮肥;会给低层大气增加微量臭氧,起到消毒杀菌、净化空气的作用。
  雷电还能振松土壤,促进农作物的生长。雷电发生时,强大的电位差会增强植物的光合作用和呼吸作用,促进农作物缩短生育期、提升产量。
  雷电产生的巨大声波,可以杀死空气中的细菌和微生物,使空气更清新宜人。
  雷电还有巨大的能量,但人类目前还无法对它加以利用。期待人类早日认清其本质、摸清其规律,更好地趋利避害。
  (作者单位系山西省气象局气象信息中心)