關於閃電你知道多少 看風雨中「捕」電

截至9月17日，正在美國加利福尼亞州肆虐的山火，已使約1.4萬平方公裡的林地化為焦土。據路透社消息，美國加利福尼亞州在72小時內，發生了近11000次雷擊，引發超過367起新山火，數千人被迫撤離。

這不免讓人聯想到去年發生在四川涼山的「3· 30」木裡森林火災。經森林公安部門偵查確認，那次火災是由雷擊引發。而今年6月9日和10日，攀枝花市仁和區也曾因雷擊引發山火。

事實上，四川是雷電多發區。來自省氣象部門的資料顯示，自進入汛期，四川各地幾乎每天都有雷電預警信號發出。5月至9月20日，全省共監測到閃電近35萬次。

在氣象災害中，雷電災害屬於小概率事件。不過，雷電災害一旦發生，往往會造成嚴重後果，不可掉以輕心。四川氣象人是如何在變幻莫測的天氣中捕捉雷電的?雷電還有哪些不太為我們所知的冷知識?前不久，在記者採訪中，四川省氣象局防雷中心工程師卜俊偉揭開了謎底。

巧用「時差法」觀測閃電

雲地閃監測網主要是利用「時差法」來觀測閃電——根據閃電抵達探測儀的時間，可以判斷出該閃電與探測儀之間的距離。當所有探測到同一閃電的觀測站都畫出一個圓，這些圓的交集就是閃電發生的真正位置。

閃電分為雲際閃、雲內閃、雲空閃和雲地閃。目前，研究人員最關注的是對人類生產生活造成主要影響的雲地閃。

最初，氣象部門只能通過人工觀測閃電，基本無法開展雷電預警，只能進行「今天有大雨，可能間或發生閃電」諸如此類的定性式預報。

2005年，四川省第一套雲地閃監測網建成。這個監測網絡由25個觀測站組成，其中每個觀測站的有效探測範圍達100公裡左右，整個雲地閃監測網基本上覆蓋全川100%市縣。這套當時在國內外堪稱「先進」的觀測設備，使四川對閃電的觀測和認識發生了質的飛躍。

這個雲地閃監測網主要是利用「時差法」來觀測閃電——根據閃電抵達探測儀的時間，可以判斷出該閃電與探測儀之間的距離。由於每個探測儀與閃電的空間位置有差異，同一個閃電被不同探測儀「看到」的時間也有差異。以探測站點為中心，以探測儀與閃電的空間距離為半徑畫一個圓，當所有探測到同一閃電的觀測站都畫出一個圓，這些圓的交集就是閃電發生的真正位置。

「現在，通過雲地閃監測網，我們不僅可以對每條閃電信息做精確定位，還能準確記錄它發生的強度、日期、時間等要素，從而針對每年的雷電觀測數據作出定量分析研究。」卜俊偉說，以這些觀測數據為基礎，氣象部門開展了雷電預報業務，並且不斷優化提高預報模型的精度，現行的雷電防護工程標準也是基於這些研究來確定。

隨著技術進步，四川省氣象局正在組建三維閃電觀測網。屆時，三維閃電觀測網不僅可以監測雲地閃，還可以監測到雲內閃、雲際閃。

四川5-10月雷電量佔全年85%以上

長期觀測顯示，高原地區的閃電以正閃為主，而平原和丘陵地區的閃電以負閃為主。正閃的強度高於負閃，一般可以達到負閃的數倍。

雷和閃電，是一種天氣現象的兩種表現形式。雲放電時出現的電火花是閃電，發出的聲音則是雷聲。在四川，雷電多發時段主要在汛期。據四川省氣象局防雷中心觀測，四川5-10月發生的雷電數量佔全年觀測到的閃電總數的85%以上。

研究人員發現，四川雷電發生有以下重要特點：第一，一般來說，每天的凌晨零點到3點左右是最容易發生閃電的時間段，早上相對會少一些。

第二，強降水往往伴隨著強閃電，二者是相輔相成的正相關關係。也就是說，降水多的地方，閃電發生頻次肯定比降水少的地方多。

第三，同一時間段內，川西高原和攀西地區閃電發生的累計次數高於盆地，但是因為地域廣闊，高原地區單位面積土地上的雷電發生密度反而相比盆地更低。

第四，閃電發生時，雲層會大量釋放電荷，觀測站就是通過接收雲層向地面釋放的電荷來進行觀測。觀測站接收到的電荷，如果以正電荷為主，叫正閃;如果以負電荷為主，就叫負閃。長期觀測顯示，高原地區的閃電以正閃為主，而平原和丘陵地區的閃電以負閃為主。正閃的強度高於負閃，一般可以達到負閃的數倍。

針對這些特點，四川各地在防雷工作中因地制宜、有的放矢：居住分散的高原地區，最重要的是做好雷電預報工作，並將防雷電基本知識宣傳到家到戶;高層建築較多的平原、丘陵地區，則要嚴格按照技術規範做好相應防雷工程，做到在不可避免接受閃電的情況下，儘可能降低雷電災害引起的損失。

哪片雲發生閃電充滿隨機性

從電荷在雲層中開始積累，到最終放電，通常只有幾分鐘時間，而觀測一片雲全部放電過程，時間最多也就一兩個小時。研究人員無法提前鎖定即將發生閃電的雲層。

細心的讀者會發現，氣象部門發布的雷電預警信號，在表述中總含有「可能發生」字眼。相比之下，暴雨預警時則往往使用「預計」詞語，讓人感覺更加具有確定性。為何這樣區別?

卜俊偉解釋，目前，降水預測的理論相對比較完善，觀測手段也更豐富有效。研究人員雖然對雷電產生的原理比較清楚，但觀測上還存在不少障礙，其中最大的障礙是對雲層的觀測手段比較欠缺。

研究人員觀測雲中電荷的儀器叫大氣電場儀。從電荷在雲層中開始積累，到最終放電，通常只有幾分鐘時間，而觀測一片雲全部放電過程，時間最多也就一兩個小時。更大問題是，「天上到底哪片雲會發生閃電」充滿隨機性。研究人員無法提前鎖定即將發生閃電的雲層，加上受觀測儀器所限，電荷在雲層中快速積累的過程也無法觀測，客觀上制約了我們雷電預警預報能力。

「總的說來，我們在雷電預報預警能力上還有比較大的提升空間，對雷電的原理性研究還需要進一步完善，相應的觀測手段還需要改進，觀測精確度有待進一步提高。」卜俊偉坦言。

◎提醒

避雷針保護範圍有限

45米以上高樓須防側擊雷

以前我們知道一個安全常識：打雷時要切斷家中電子設備的電源，如拔掉插頭。現在，樓房一般都安裝有避雷針，還有必要拔插頭嗎?

「還是有必要的。防雷工程並不等於提供絕對保護。」卜俊偉解釋，安裝有完善防雷設施的新建築，在雷雨天氣不是很厲害時可以不拔電源;對於電線裸露在建築物外部的老舊建築，遇到雷雨天氣時，室內電源一定要拔掉，否則，閃電帶來的高壓電流可能會順著裸露的電線入侵室內電器。「因此，發生雷電時，最安全的做法，還是要把所有帶電設備全部關閉，並切斷電源。」

對於高層建築來說，怎麼判斷防雷工程做得好不好?

「人們常說的『避雷針』等類防雷設備，有個專業術語叫作『接閃器』。」卜俊偉介紹，任何建築都有可能接閃，而且建築物越高越容易接閃。通常，一個「避雷針」的保護範圍約是以針為中心半徑為45米的圓球內。因此，對於高度超過45米的建築物，僅憑一根避雷針，既不能防止對建築物側面的雷擊，也不能保護到較低的樓層。

對於高度超過45米的高層建築物，雷電天氣時是否安全，要看它是否有側擊保護：在建築物側面按一定間距安裝一圈接閃器，通過接閃器做好對地連接，把雷擊電流導入地下。「對於能量極大、危險性也最大的直擊雷來說，這是一種積極的防護措施。」卜俊偉說。

◎解謎

球形閃電：雷電家族裡的「熊孩子」

球形閃電就是民間常說的「滾地雷」。在雷電家族中，它是一個「熊孩子」，蘊含著令人吃驚的能量。其形成機理至今是未解之謎。

它的形狀像圓球，大小15-40釐米，一般出現在地面上，存活時間短則幾秒、長則2分鐘左右，顏色有橙色、紅色、綠色等。

球形閃電多半出現在強雷雨的惡劣天氣裡。這種火球喜歡鑽洞，有時會從煙囪、窗戶等竄入屋內，然後再溜出屋去。當它出現時，只要你不動，它基本上也不會動你。

躲避球形閃電的方法，跟躲避其他閃電一樣——當閃電發生的時候，如果在建築物內，要儘快把門窗關好，切斷球形閃電侵入的通道;如果在戶外，最有效的仍然是抱頭並腳下蹲，遠離高大樹木。

閃電還無法收集利用

「到目前為止，還沒有直接利用閃電的實驗、實踐。」卜俊偉認為，主要有兩個原因：

第一，閃電的利用成本太高。人類在現實中加以利用的能量，必定是可以持續收集、存儲的。但是，想要找到一個常年發生閃電的區域，基本上不可能。高原上的正閃雖然數量多、能量強，但是高原的單位土地面積上發生閃電的密度實際上是很低的，比如涼山州一年最多的時候有12萬條閃電，攤到單位平方公裡上一年也不過就發生幾次。

第二，技術上無法實現。單次發生的閃電，一般都是比較強的直流電，是隨機無序的，而且閃電的時間很短，瞬時電流可高達幾萬安，人類目前根本沒有設備能夠承接如此強大的電流。(四川日報全媒體記者陳婷採寫)

◎問題

開車遇電閃雷鳴，要不要下車躲?

這種情況下，你最好老老實實地待在車裡，沒有必要下車。除非雷電直接打到你的車上。

電閃雷鳴的天氣裡，待在汽車裡是安全的，至少比在戶外安全得多。這是因為：首先，你的車子比較矮，周邊通常會有比車子更高的存在，閃電下來有「高個子」頂著;其次，門窗緊閉的汽車，本身就是一個「法拉第籠」式的絕緣體。

戶外遇打雷閃電，要不要抱住孩子?

不要!抱住孩子的危險程度，比孩子獨自一人的時候更大。

在戶外，遇到打雷閃電，有些人出於本能反應要用手去護小孩。這樣做其實沒有必要，甚至是危險的。事實上，只需要叫小孩子站在大人旁邊(不要太近)，就比大人更安全。因為小孩個子矮，不容易成為目標。

對人類造成傷害的，到底是雷還是閃電?

真正能造成傷害的，其實是閃電不是雷。

事實上，雷聲只能用於判斷閃電與你之間的距離。如果你一定要等聽到雷聲、發現閃電很近，才決定「我要躲!」，不好意思，你可能已經沒有機會再躲了。

「越是在空曠的地方，樹木越容易吸引閃電，如果你在樹下，很容易遭到不幸。」卜俊偉提醒，千萬不要有「沒聽見打雷，那我去樹下避避雨」的想法。由於電流總是尋找電阻最小的「捷徑」來洩流，因此，電阻遠遠小於樹木的人體，極易成為閃電洩流的優選。當閃電擊中樹木時，即使你並沒有直接接觸到樹木，也會被側身電壓擊中。

安全的做法是：一旦看見有大片積雨雲，或大雨來臨，就不要再走到樹底下去了，越早遠離樹木越好，越早進入安全室內(低矮的建築或者有防雷設施的高層建築)避雨越好。如果面對雷電，你確實無處可躲，趕緊採取救命招式——雙腳緊緊併攏，儘量下蹲，避免跨步電壓傷害，然後慢慢往安全地帶移動。

原標題：關於閃電你知道多少 看風雨中「捕」電

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