雷电的危害及防护

摘 要：分析了雷电产生的原理及雷电的危害，提出了在雷电天气时怎样做好自身防护。

关键词：雷电 雷雨云 雷击现象 起电原理

中图分类号：P427 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0234-02

雷电是大自然中主要的天气现象之一。据专业报道，地球上每分钟大约会出现6000次左右的雷电。在20世纪末，联合国组织的国际减灾十年活动中，雷电灾害被列为最重要的十大自然灾害之一，被称为“电子时代的一大公害”。美国将雷电列为排名第二的天气杀手，根据美国国家海洋局（NOAA）天气局的统计，雷电比飓风和龙卷风造成的人员伤亡还要多，美国平均每年因雷电灾害致死的有73人，伤3000～4000人，直接经济损失达几十亿到上百亿人民币。据中国气象局雷电防护管理办公室的不完全统计，2012年至2013年仅两年时间，全国就发生雷电灾害19900多起，伤亡人数达3000多人。因此，了解雷电产生原理，分析研究如何有效预防雷电对生命、财产造成损失是非常有意义的一件事情。

1 雷电的产生

中小尺度对流性天气系统是产生雷电的主要系统，雷电出现时必有强烈的积雨云活动，因此，雷电常常伴随阵雨、龙卷、冰雹、大风等一起出现。形成雷电的积雨云高耸浓密，上部常有冰晶结构，内部不断发生起电和放电机制。云中起电机制十分复杂，常与冰晶的淞结、水滴的破裂、云中微粒受电场的感应、空气的对流等有关。起电机制结合带电微粒的重力的分离，使云中不同部位带有不同的电荷。雷暴积雨云中电荷的分布也很复杂，但平均说来，云顶及云的上部带有正电，云的中下部带负电，在云下部偏前方上升气流强烈处有一小范围的正电区，云中正负电荷区的分离为云的放电机制的发动创造条件。云的放电表现为各种闪电现象，如枝状闪电、串珠状闪电、球状闪电和页状闪电等。在放电过程中闪道上因温度骤高，空气膨胀、水滴汽化膨胀，甚至还有电离现象，在短时间内体积突然增大，从而会发生冲击波，这种冲击波活动导致强烈的雷鸣。雷暴活动中起电与放电作用不断进行，放电后常继之以起电，甚至在放电时，也有起电过程同时存在，因此，放电过程得到继续进行。当雷暴积雨云中强烈对流活动减弱，起电过程衰微后，放电过程也渐趋停止。就产生雷暴的积雨云说，其发展大体可分为三个阶段：（1）发展阶段，亦称“积云阶段”。其特征是整个云体全为上升气流，云内温度高于云外温度。（2）成熟阶段。云内出现下沉气流，下沉气流区的范围从下向上逐渐扩大，降水出现于下沉气流区下方的地面上。雷暴云中温度在上升气流区内较高，在下沉气流区内较低。雷电现象主要出现在这一阶段，其他剧烈天气现象也多在此阶段出现。（3）消亡阶段。下沉气流扩大到整个云块，降水逐渐停止，云体逐渐消散。根据统计，中国雷暴日数南方多北方少，山区多平原少。一般雷暴冬季少于夏季，但在中国南方，隆冬也可由雷暴出现，雷暴出现的时间以下午为多，但有时夜间因云顶辐射冷却，云层内温度层结变得很不稳定，云块翻滚，也能出现雷暴，称为“夜雷暴”。

2 雷电的危害性

雷电已经对人类生活的各个方面造成了危害，下面是我国近50年来重大雷击事件的部分摘要，足以证明它严重的危害性。

1970年7月27日13时，北京天安门广场上一个直击雷将10名游客打倒，其中2人因电流通过身体抢救无效身亡。

1989年8月12日，青岛市黄岛油库5号库油罐遭雷击爆炸，大火烧了60小时，火焰高300米，烧掉4万吨原油，烧毁10辆消防车，造成19人丧生，74人受伤，还使630吨原油流入大海。

1992年6月22日，一个落地雷砸在国家气象中心大楼的楼项上，虽然该大楼安装了避雷针，但是巨大的感应却把楼内6条国内同步线路和一条国际同步线路击断，使计算机系统中断46小时，造成直接经济损失数十万元。

2002年8月3日，辽宁省葫芦岛市电信公司20个中转站遭雷击，电信设备损坏，直接经济损失达40万元。

2004年6月26日，浙江省台州市临海市杜桥镇前村有30人在5棵大树下避雨时遭雷击，造成17人死亡13人受伤。

2007年5月23日16时34分，重庆市开县义和镇政府兴业小学教育遭遇雷电袭击，造成四、六年级学生7人死亡，44人受伤。

2009年8月，石家庄市长安区西兆通镇南石家庄村一个自建房遭雷击倒塌，造成17死3伤。

以上例证，使我们不难看出雷电的危害性具有以下特点：第一，主要是云地之间形成的电位差大，直接或间接造成伤害；第二，突发性强，破坏力大；第三，涉及地域广阔；第四，对生物、生态、生命、环境等均可造成严重伤害；第五，防护、求助难度大，一旦造成灾害，很难挽回；第六，要想做好预防，投入大、成本高。因此，防雷减灾是一项利国利民的有益工作，做好防雷减灾工作，必须提高全社会的减灾意识。可有效利用电视、报纸、电台以及微博等新兴媒体和有关会议，通过制作宣传画、纪录片等形式，让大家克服麻痹侥幸心理，充分了解雷电，认识雷电，从而更好地预防雷电带来的灾害。

3 雷电的防护

如果遇到雷雨天气，如何做才能减少被雷击中的概率呢？

（1）在雷电交加时，感到皮肤刺痛或头发竖起，是雷电将至的先兆，应立即躲避。

（2）如果身体处于树木、楼房等高大物体，就应该马上离开。如果来不及离开高大的物体，应采用下蹲的避雷姿势，注意双脚并拢。双手合拢切勿放在地上。千万不可躺下，这时虽然高度降低了，却增大了“跨步电压”危险。水能导电，所以潮湿的物体并不绝缘。

（3）不要在山洞口、大石头下或悬崖下躲避雷雨，因为这些地方会成为火花隙，电流从中通过时产生电弧可以伤人。但深邃的山洞很安全，应尽量往里面走。

（4）远离铁栏及其它金属物体。并非直接的电击才足以致命，闪电击中导电体后，电能是在瞬间被释放出来的，向两旁射出的声音，就是雷声。若距离较近，强大的声波可能震伤肺部，严重时可把人震死。

（5）雷雨时如果身在空旷的地方，应该马上蹲在地上，这样可减少遭雷击的危险。不要用手撑地，这样会扩大身体与地面接触的范围，增加遭雷击的危险。双手抱膝，胸口紧贴膝盖，尽量低头，因为头部最易遭雷击。

（6）空旷地带和山顶上的孤树和孤立草棚等应该回避，因为它们易遭雷击。这时如在其中避雨是非常危险的，尤其是站在向两旁伸展很远的低枝下面。但是，事物是一分为二的，如果野外有片密林，一时又找不到其它避雷场所，那么可以利用密林来避雷，因为密林各处遭受雷击的机会差不多。这时只要不站在树林边缘，最好选择林中空地，双脚合拢，与四周各种保持差多的距离就行了。

（7）原则上说，雷击期间应尽量回避未安装避雷设备的高大物体，如高塔、大吊车、开阔地的干草和帐篷等，也不要到山顶和山梁等制高点去。不要靠近避雷设备的任何部分。铁路、延伸很长的金属栏杆和其它庞大的金属物体等也应回避。

（8）如果你在江、河、湖泊或游泳时，遇上雷雨则要赶快上岸离开。因为水面易遭雷击，况且在水中若受到雷击伤害，还增加溺水的危险。另外，尽可能不要呆在没有避雷设备的船只上，特别是高桅杆的木帆船。

（9）如果正在驾车，应留在车内。车壳是金属的，因屏蔽作用，就算闪电击中汽车，也不会伤人。但是雷电期间最好不要骑马、骑自行车、摩托车和开敞篷拖拉机。

（10）如在家中，应把电视的户外天线插头和电源插头拔掉。不要靠近窗口，尽可能远离电灯、电线、电话线等引入线，在没有装防雷装置的建筑内则要避开钢柱、自来水管和暖气管道，以防雷电电流经它们窜入人体。在雷雨时，不要使用太阳能热水器洗浴。

4 结语

随着人类社会的不断进步，人类在与雷电灾害抗争中，对避雷装置、防雷技术要求越来越高，对雷电天气预报、预警要求也越来越迫切。随着科技的进步，人类的发展，智慧的气象工作者终有一天会战胜雷电，帮助人们与雷电共存、和谐共处。

参考文献

[1] 朱炳海，王鹏飞，束家鑫，等.气象学词典[M].上海辞书出版社，1985.