雷電的危害及防護

王林

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

關鍵詞：雷電 雷雨云 雷擊現(xiàn)象 起電原理

中圖分類號：P427 文獻標識碼：A 文章編號：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)報道，地球上每分鐘大約會出現(xiàn)6000次左右的雷電。在20世紀末，聯(lián)合國組織的國際減災十年活動中，雷電災害被列為最重要的十大自然災害之一，被稱為“電子時代的一大公害”。美國將雷電列為排名第二的天氣殺手，根據(jù)美國國家海洋局（NOAA）天氣局的統(tǒng)計，雷電比颶風和龍卷風造成的人員傷亡還要多，美國平均每年因雷電災害致死的有73人，傷3000～4000人，直接經濟損失達幾十億到上百億人民幣。據(jù)中國氣象局雷電防護管理辦公室的不完全統(tǒng)計，2012年至2013年僅兩年時間，全國就發(fā)生雷電災害19900多起，傷亡人數(shù)達3000多人。因此，了解雷電產生原理，分析研究如何有效預防雷電對生命、財產造成損失是非常有意義的一件事情。

1 雷電的產生

中小尺度對流性天氣系統(tǒng)是產生雷電的主要系統(tǒng)，雷電出現(xiàn)時必有強烈的積雨云活動，因此，雷電常常伴隨陣雨、龍卷、冰雹、大風等一起出現(xiàn)。形成雷電的積雨云高聳濃密，上部常有冰晶結構，內部不斷發(fā)生起電和放電機制。云中起電機制十分復雜，常與冰晶的淞結、水滴的破裂、云中微粒受電場的感應、空氣的對流等有關。起電機制結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雜，但平均說來，云頂及云的上部帶有正電，云的中下部帶負電，在云下部偏前方上升氣流強烈處有一小范圍的正電區(qū)，云中正負電荷區(qū)的分離為云的放電機制的發(fā)動創(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、球狀閃電和頁狀閃電等。在放電過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，在短時間內體積突然增大，從而會發(fā)生沖擊波，這種沖擊波活動導致強烈的雷鳴。雷暴活動中起電與放電作用不斷進行，放電后常繼之以起電，甚至在放電時，也有起電過程同時存在，因此，放電過程得到繼續(xù)進行。當雷暴積雨云中強烈對流活動減弱，起電過程衰微后，放電過程也漸趨停止。就產生雷暴的積雨云說，其發(fā)展大體可分為三個階段：（1）發(fā)展階段，亦稱“積云階段”。其特征是整個云體全為上升氣流，云內溫度高于云外溫度。（2）成熟階段。云內出現(xiàn)下沉氣流，下沉氣流區(qū)的范圍從下向上逐漸擴大，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)內較高，在下沉氣流區(qū)內較低。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。下沉氣流擴大到整個云塊，降水逐漸停止，云體逐漸消散。根據(jù)統(tǒng)計，中國雷暴日數(shù)南方多北方少，山區(qū)多平原少。一般雷暴冬季少于夏季，但在中國南方，隆冬也可由雷暴出現(xiàn)，雷暴出現(xiàn)的時間以下午為多，但有時夜間因云頂輻射冷卻，云層內溫度層結變得很不穩(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

雷電已經對人類生活的各個方面造成了危害，下面是我國近50年來重大雷擊事件的部分摘要，足以證明它嚴重的危害性。

1970年7月27日13時，北京天安門廣場上一個直擊雷將10名游客打倒，其中2人因電流通過身體搶救無效身亡。

1989年8月12日，青島市黃島油庫5號庫油罐遭雷擊爆炸，大火燒了60小時，火焰高300米，燒掉4萬噸原油，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，一個落地雷砸在國家氣象中心大樓的樓項上，雖然該大樓安裝了避雷針，但是巨大的感應卻把樓內6條國內同步線路和一條國際同步線路擊斷，使計算機系統(tǒng)中斷46小時，造成直接經濟損失數(shù)十萬元。

2002年8月3日，遼寧省葫蘆島市電信公司20個中轉站遭雷擊，電信設備損壞，直接經濟損失達40萬元。

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

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

2009年8月，石家莊市長安區(qū)西兆通鎮(zhèn)南石家莊村一個自建房遭雷擊倒塌，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：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，破壞力大；第三，涉及地域廣闊；第四，對生物、生態(tài)、生命、環(huán)境等均可造成嚴重傷害；第五，防護、求助難度大，一旦造成災害，很難挽回；第六，要想做好預防，投入大、成本高。因此，防雷減災是一項利國利民的有益工作，做好防雷減災工作，必須提高全社會的減災意識?？捎行Ю秒娨?、報紙、電臺以及微博等新興媒體和有關會議，通過制作宣傳畫、紀錄片等形式，讓大家克服麻痹僥幸心理，充分了解雷電，認識雷電，從而更好地預防雷電帶來的災害。

3 雷電的防護

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，感到皮膚刺痛或頭發(fā)豎起，是雷電將至的先兆，應立即躲避。

（2）如果身體處于樹木、樓房等高大物體，就應該馬上離開。如果來不及離開高大的物體，應采用下蹲的避雷姿勢，注意雙腳并攏。雙手合攏切勿放在地上。千萬不可躺下，這時雖然高度降低了，卻增大了“跨步電壓”危險。水能導電，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，因為這些地方會成為火花隙，電流從中通過時產生電弧可以傷人。但深邃的山洞很安全，應盡量往里面走。

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

（5）雷雨時如果身在空曠的地方，應該馬上蹲在地上，這樣可減少遭雷擊的危險。不要用手撐地，這樣會擴大身體與地面接觸的范圍，增加遭雷擊的危險。雙手抱膝，胸口緊貼膝蓋，盡量低頭，因為頭部最易遭雷擊。

（6）空曠地帶和山頂上的孤樹和孤立草棚等應該回避，因為它們易遭雷擊。這時如在其中避雨是非常危險的，尤其是站在向兩旁伸展很遠的低枝下面。但是，事物是一分為二的，如果野外有片密林，一時又找不到其它避雷場所，那么可以利用密林來避雷，因為密林各處遭受雷擊的機會差不多。這時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，雷擊期間應盡量回避未安裝避雷設備的高大物體，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去。不要靠近避雷設備的任何部分。鐵路、延伸很長的金屬欄桿和其它龐大的金屬物體等也應回避。

（8）如果你在江、河、湖泊或游泳時，遇上雷雨則要趕快上岸離開。因為水面易遭雷擊，況且在水中若受到雷擊傷害，還增加溺水的危險。另外，盡可能不要呆在沒有避雷設備的船只上，特別是高桅桿的木帆船。

（9）如果正在駕車，應留在車內。車殼是金屬的，因屏蔽作用，就算閃電擊中汽車，也不會傷人。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。

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

4 結語

隨著人類社會的不斷進步，人類在與雷電災害抗爭中，對避雷裝置、防雷技術要求越來越高，對雷電天氣預報、預警要求也越來越迫切。隨著科技的進步，人類的發(fā)展，智慧的氣象工作者終有一天會戰(zhàn)勝雷電，幫助人們與雷電共存、和諧共處。

參考文獻

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