雷电常识

要认识雷击与闪电，首先必须了解地球的电场。这个电场位于带负电(按计算总电量Q=－9×10５库仑)的地球表面和带正电的高层大气之间，由于宇宙线和地球天然放射性的活动，造成了空气分子持续不断地电离而形成。电离产生的一部分电子向高层大气移动。在大约海拔高度　50千米　的高空，充满了大量的正电荷，这部分大气是一个导电性良好的球形导体。上升的电子将中和这个带正电的导体。与此同时，电离产生的一部分正离子亦会下降到带负电的地面而发生中和作用。由于电离产生的全球电流共约1800安培，地面和高层大气两者都应该在数分钟内放电。但它们并不是这样，因为全球的闪电活动不断地用电子使地球重新带电。

2．闪电与雷击的形成  

夏天，由于水分加速蒸发上升，积聚成大块云层。在正常的闪电过程中，云层里的电荷大致这样分布：大量的正电荷在云层的顶部，大量的负电荷在云层的中下部，少量的正电荷在云层的底部。闪电起初是由云层的底部和中下部之间的放电而形成。接着，带负电的电子下降到云层底部。在一个闪电放电中至少有两次闪击，即先有一次“先导闪击”然后有一次“回击”。放电过程是按“梯级先导闪击”从云层底部开始向下进行。每个梯级跳跃约　50米　的长度，暂停约50微秒，之后再跳跃。每跳跃一次，负电荷都从云里流到闪道底部。只有先导闪击的下端是可见的。这时天空中仿佛在进行一场游戏：带负电荷的云层小区千方百计在追逐带正电的云层小区，每当二者相逢一次，就发生一次耀眼的闪击。因为带正电荷的云层小区的分布可能是弯弯曲曲的，所以下降的闪道往往显得弯弯曲曲。假如一个区域的正电荷足够多，先导闪击自然会变得非常平直。

    追逐和闪击在继续进行。当先导闪击接近地面时，若一些尖端物附近的电场很强，就会发生电击穿，就是所谓的雷击：其实，云地之间的雷击仅仅是闪电的一种类型。云与空气间的闪电往往终止于半空中，形成所谓“球状闪电”、“带状闪电”和奇异的“珠状闪电”，正如我们曾观察到的各种天空奇观。

3．雷击过程的能量

 闪电和雷击发生时，会产生巨大的电流和能量。有人这样计算过：闪电放电的电压大约为5000万伏特，电流估计为20万安培(根据铁芯被磁化之程度来确定，电流是在打雷时通过避雷针来到线圈内)，考虑到放电时电压会一直降到零，故应采用平均电压，那么电功率户可这样计算：

   P=V／2=５×1012瓦=5 × 109千瓦

    雷击持续时间假设为1／1000秒，那么在这段时间内消耗的电能是：

    W1＝1400千瓦小时　 　　　　　　　　　

　　    而在云层中闪电的持续时间比较长(可以长到1．5秒)。若以1秒钟计算，那么云层间一次大规模闪电所产生(消耗)的电能为：

   W２＝1400000千瓦小时

    这是一个可观的数字，如能设法汇集这部分电流为我们所用，该有多好!据报道目前世界上有人在从事这方面的研究，或许将来能实现这一人类的梦想。

    4．雷击现象分析

    (1)雷击与橡(松)树  一些高大的树木容易遭到雷击，而橡树和松树所占的比例特别高。为什么雷电特别喜欢光顾橡树和松树?原来问题就出在其粗糙的树皮上。假如树身全是湿的，那么雷击后的电流通过水鞘往下流，树就可免遭破坏。假如树身不是全湿的，电流可以进入树身中去，沿汁液下流，那么汁液的迅速变热和膨胀就会使树爆裂开来。由于橡树和松树的树皮很粗糙，雨水往下淌时不顺畅，树身不会全湿，因而它们遭雷击时比其他树皮光滑

的树更容易爆裂，即所谓的“雷劈现象”。

    (2)雷击与飞机  飞机在云层中飞翔，遭到雷击是常有的事，然而极少发生机毁人亡的事，仅仅是机身上被击穿几个小洞而已。小汽车和公共汽车等车厢亦有免遭雷击破坏的能力。据说阿波罗—12号发射后不久，曾遭到两次闪电的闪击，但飞船和宇航员仍安然无恙。上述几种现象如何理解?因为雷击或闪电的高频电流一般不能穿透飞机、汽车或同类物体的金属壁，只能停留在金属的外层。除非偶而雷击电流穿孔后触及到油箱而引起爆炸以外，在

这类金属封闭舱中的乘员或许压根儿未意识到自己曾被雷电光顾过。

    (3)雷击掉衣服  雷击中有一个有趣的现象：假如你被雷电击中，那么瞬息间你全身的衣服和鞋子很可能都被脱去，成为一个赤身露体的人。这是为什么?原来你遭到雷击后，浑身温度骤然升高，皮肤上水分的迅速蒸发和热膨胀，把你全身的衣服和鞋子都吹掉了。在惊吓之余，倘若进入你的身体的电流微不足道的话，你的身体可能未受损伤。

    5．关于避雷针的争论  自从本杰明·富兰克林在雷雨中做的风筝实验并发明避雷针以来，100多年里人们对雷电及防雷的认识是逐步深入的。避雷针的尖端为什么要伸出房顶数尺、下端埋人地下数尺?有人声称避雷针有助丁当云层越过针上方时的放电，因而避免了雷击引起的严重破坏。其他一些人则认为，使用避雷针其实是为雷击电流提供一条传到地面的安全通道。显然，第一种看法有误而第二种看法才是正确的。避雷针不能使经过的云发生

大到可以避免闪电的放电(中和)，因为避雷针的放电很慢。避雷针的尖端附近有很强的电场，所以能形成一条向上的电离通道，与向下行的先导闪击相遇。一旦发生接触，电流就从电离通道流向避雷针到达地下。这样一来，雷电击中与避雷针相连的建筑物的可能性就大大减少了。顺便提一下，曾有一家公司在避雷针的尖端装上一个放射源，声称该放射源有助于空气电离，能更好诱使闪电闪击到避雷针上，而不闪击到被保护的建筑物上。那么真实效果又怎样?这样做其实毫无益处，如果闪电击破了放射源，将会造成危险。

    6．雷击现场的自我保护

   雷击是几乎不可避免的自然灾害，难道我们就能束手就擒吗？难道我们无法采 取一定的保护措施吗？不！我们目前虽然没有力量控制雷击的发生，但我们可以采 取一些措施来保护自己以及家庭财产。事实证明，采取与不采取措施，采取的措施 科学与否，其结果大不相同。比如，曾有一群学生正在田野里玩耍，突然雷雨交加， 几个男生跑到附近的岩洞中躲雨，安然无恙。而另外几个女同学因带有塑料雨布， 便搭起来在树下躲雨，结果都被雷电击中，其中６人当场死亡。可见，雷击是可以 避免或预防的，关键看你是否采取了科学的自我保护措施。

　　 遭雷击主要分两种场合，一种是在室内，一种是在室外。下面我们就分头说说 在这两种情况下如何避免雷击。

　　 如果下雨打雷的天气你正好在室内，并不意味着你就可以躲过雷电的袭击。这 时，你应该关好门窗，把家中正在使用的电器也关掉，如电视机、电吹风等，并拔 掉电源插头。你还需远离室内的金属设施，如暖气片、下水管道及门窗，远离电线、 电话线、广播线等，以防被雷电击中。另外，在家中不要穿潮湿的衣服，更不要靠 近潮湿的墙壁，这些都有可能给你带来危险。

　　 如果雷雨天气时你正在室外，则尽量不要在雷雨中行走，而要找个合适的地方 避雨。避雨地点不要选择电线杆子旁边或孤立的大树下，也不要躲在孤独的小屋中 或站在高坡上，因为你靠近的物体越高，遭受雷击的可能性就越大。此外，你还要 尽量避免接触金属制品，如自行车、金属篱笆、铁门等，也不要手持金属工具，或 将他们扛在肩上，这些东西都很容易引来雷电的袭击。如果你有急事，非要在雨天 里行走，也不要走得太急，应走得慢一些，尽量把步子放小一点儿。

　　 再者，雷雨天气不要在水中停留，因为水也是导电的。如果在大雨时你正在划 船，也应迅速地靠岸，不要因为留恋雨中景致而被雷电击中。

　　 一般情况下，人们在遭受雷前，都会有所感应，会突然有头发竖起或皮肤颤动 的感觉，如果有了这种感觉，应立刻躺倒在地上，这样比站立要安全一些。

　　 如果和你在一起的同伴不幸被雷电击中，产生休克现象，你要尽可能快地给他 们做人工呼吸，使其及早苏醒。被雷电击中的人身上并不带电，你不需使用绝缘工 具。

　　 雷电虽然是人类不可避免的自然灾害，但只要我们掌握了一定的自护方法和技 巧，一样可以达到自我保护的目的。

     归纳：雷击的方法如下：

1.快跑向低地；

2.离开高树或密叶树林；

3.离开铁塔，去除身上金属物

4.在河中游泳，要赶快上岸；

5.不要许多人集中在一起，而要分散开；

6.附近有小屋，躲入屋内，汽车亦可以，但不要靠墙。