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璀璨背后的危险

2013-8-29 8:59:21 民航文化传播网 通讯员:卢新平 阅读:

  当璀璨的闪电划过夜空,我们感叹它的绚烂时,有没有想过这美好瞬间之下暗藏的危险呢?

  雷电是什么

  雷电以及伴随而产生的雷鸣和闪电,是一种令人生畏的自然现象。雷电(闪电)是大气中发生的剧烈放电现象,通常在雷雨云(积雨云)情况下出现。雷击的危害,首先就是造成的人员伤亡,其次雷电对于电力通信等设备的损害很大。在全球范围内,雷电发生的频率是很高的,每秒钟就有上百次雷电;每天会有800多万次雷电;一年中平均发生30多亿次雷电;因雷击而死亡的人数达上万人。在雷鸣电闪的时候,它所产生的冲击波和火光以及雷电电流,常会导致建筑物倒塌、引发火灾以及造成电力通信和计算机系统的瘫痪事故,给国民经济和人民生命财产带来巨大的损失。在20世纪末,联合国组织的国际减灾十年活动中,把雷电灾害列为最严重的十大自然灾害之一。美国将雷电列为排名第二的天气杀手。根据美国国家海洋大气管理局(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大。美国平均每年因雷电灾害致死的为73人,伤300多人。我国也是雷电灾害频繁发生的地区,每年发生的雷电灾害有近万次,造成的人员伤亡有3000-4000人,直接经济损失达几十亿到上百亿人民币。

  雷电易发时段

  春末夏初后,华北地区的雷暴开始增多,夏季的 6、7、8月份是雷暴气的高发时段,根据近十三年的统计,首都机场6-8月发生雷暴的年平均总日数为23日。6-8月也是雷电灾害事故的高发时期,是雷击死伤人数最多的季节,在这个时段造成人员伤亡人数占全年总人数的65%。

  闪电的分类

  闪电可分为云闪和地闪两大类。云闪是指不与大地和地物发生接触的闪电,地闪是指云内电荷与大地或地物之间的放电过程。云闪常对飞行中的航空器危害大,地闪常对地面建筑物、电子电气设备和人员造成巨大的破坏和伤害,导致雷击事故。

  根据雷电的形状不同,闪电又可分为线状闪电、带状闪电、球状闪电和联珠状闪电。线状闪电最常见,它的形状蜿蜒曲折,具有丰富的分叉。而这摇曳多姿的线状闪电却是造成“雷击”事件的主要“案犯”。

  雷电的主要特点

  (1)冲击电流大,其电流高达几万~几十万安培。(2)时间短,一般雷击分为三个阶段,即先导放电、主放电、余光放电。整个过程一般不超过60微秒。(3)释放热能大,瞬间能使局部空气温度升高至数千度以上。(4)产生冲击压力大,空气的压强可高达几十个大气压。因此,雷电极具破坏力。

  雷击的形式

  雷击通常分为三种,直接雷击、感应雷击和球形闪电雷击。

  直接雷击 当空中带有某种电荷的雷雨云很低时,此时周围又没有异性电荷的雷雨云,这种低雷雨云就使地面上突出物体感应出异性电荷,造成雷雨云与地面突出物之间的直接放电。这种直接击在建筑物上或其他物体上的雷击称为直接雷击。这种雷击的破坏作用一是它的热效应,引起物质燃烧;二是它的机械效应,能摧毁建筑物或其他物体;它还能引起高电压冲击波,使电气设备的绝缘被击穿,造成人员伤亡事故,这是最常见的雷击形式。

  感应雷击 感应雷击是指当雷云来临时地面上的一切物体,尤其是导体,由于静电感应,都聚集起大量的雷电极性相反的缚束电荷,在雷云对地或对另一雷云闪击放电后,云中的电荷就变成了自由电荷,从而产生出很高的静电电压(感应电压)其过电压幅值可达到几万到几十万伏,这种过电压往往会造成建筑物内的导线,接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花,从而引起火灾、爆炸,危及人身安全或对供电系统造成的危害。

  球状闪电雷击 球状闪电俗称滚地雷,就是一个呈圆球形的闪电球。球状闪电通常都在雷暴之后发生,它十分光亮,略呈圆球形。它的直径大约是20至50cm。通常它只会维持数秒,但也有维持了1~2分钟的纪录。球状闪电具有极强的破坏力。

  雷电对航空器的危害

  飞机是运动在空中的良好导体,容易被雷电击中,据权威机构统计,飞机每飞行3000小时,便可能遭受一次雷击。雷电对飞行的危害巨大,它会使机身感应带电,造成着陆放电危险;会破坏地面导航设施,干扰飞行员目视。如果雷电击中飞机,可能导致无线电通讯中断或设备损坏、电子设备遭受干扰、罗盘等部件磁化,影响飞机的通讯、定向和导航。更遭的是,雷电还可能击中飞机发动机、油箱等关键部位,虽然这种情况很少发生,但一旦发生,危害极大。

  雷电对人员的危害

  雷电对人的伤害方式,归纳起来有四种形式,即:直接雷击、接触电压、旁侧闪击和跨步电压。

  直接雷击:在雷电现象发生时,闪电直接袭击到人体,因为人是一个很好的导体,当站在较为空旷的停机坪时,人本身就具有尖端放电的效果(避雷针就是运用此一的原理,并且做到接地的功能),很容易成为雷电击中的目标。闪电破坏力很大,若击中人体,身上的水分会瞬间蒸发,并可扰乱人的心跳而致人于死地,也会使人烧焦,就算因为身上金属饰品的诱导而没有被正面击中,也可以把电力透过地面传送到人体,死亡率为10%~30%。

  接触电压:当雷电电流通过高大的物体,如高的建筑物、树木、金属构筑物等泄放下来时,强大的雷电电流,会在高大导体上产生高达几万到几十万伏的电压。人不小心触摸到这些物体时,受到这种触摸电压的袭击,发生触电事故。

  旁侧闪击:当雷电击中一个物体时,强大的雷电电流,通过物体泄放到大地。一般情况下,电流是最容易通过电阻小的通道穿流的。人体的电阻很小,如果人就在这雷击中的物体附近,雷电电流就会在人头顶高度附近,将空气击穿,再经过人体泄放下来。使人遭受袭击。

  跨步电压:当雷电从云中泄放到大地时,就会产生一个电位场。电位的分布是越靠近地面雷击点的地方电位越高;远离雷击点的电位就低。如果在雷击时,人的两脚站的地点电位不同,这种电位差在人的两脚间就产生电压,也就有电流通过人的下肢。两腿之间的距离越大,跨步电压也就越大。

  如何避免雷击

  1.在雷电发生时,我们应尽量不要到室外活动,大多数雷击死亡的事故都发生在户外。

  2.如果躲避不及,在室外遇到雷雨天气时,不要靠近铁塔、烟囱、电线杆等高大物体,更不要躲在大树下或者无防雷装置的孤立小屋、工棚和凉亭里避雨。因为一般情况下,高大的物体以及物体的尖端是容易被雷击的。

  3.如果是在郊外旷野里,不要在开阔地带骑车和骑马奔跑,更不要撑着雨伞,拿着铁锹和锄头或任何金属杆等物。要找一块地势低、背风的地方,站在干燥的,最好是有绝缘功能的物体上,蹲下且两脚并拢,使两腿之间不会产生电位差。

  4.另外,在雷雨中也不要几个人挨在一起或牵着手跑,相互之间要保持一定的距离,这也是避免在遭受直接雷击后,传导给他人的重要措施。

  5.还有,在雷雨天气时,千万不要到江河湖溏等水面附近去活动。

  6.再有,如果是在室内,发生雷雨时,在房间内一定要关闭好门窗,不要靠近或触摸任何金属管线,不要使用任何家用电器,最好切断电器总电源。

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