【雷(闪)电的基本理念】 1.雷电的概念 雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷。积雨云顶部一般较高,可达20公里,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。因此,云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中,由于闪道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。 2.闪电的概念 暴风云通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。阳电荷和阴电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。阳电奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有阴电的云层相遇;阴电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后阴阳电荷终于克服空气
的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数百千米,但最长可达数千米。 闪电的温度,从摄氏一万七千度至二万八千度不等,也就是等于太阳表面温度的3~5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。闪电距离近,听到的就是尖锐的爆裂声;如果距离远,听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表,听到雷声后即把它按停,然后以3来除所得的秒数,即可大致知道闪电离你有几千米。 3.闪电的放电种类和形式 A按极性划分: 正极性闪电(约占总闪电数的10%) 负极性闪电(约占总闪电数的90%) B按放电形式划分: 云内闪(in-cloud
lightning) 即空气温度下降到冰点的高度以上,使云内的液态水变成冰晶和过冷却水滴(温度达到0°C而没有结冰的水滴)。造成云内空气密度的不平衡,形成了空气对流,这些水滴或冰晶互相摩擦的过程中产生电荷,当云内形成两种相反的高能量电位时,正电荷区域就会向负电荷区域放电,就形成云内闪。 云际闪(cloud-to-cloud lightning) 当在一定区域内的两块云体,其中一个单体整体呈现电量相等的负电荷时,就形成云际闪电。 云地闪(cloud-to-ground lightning) C按放电的形态划分: 闪电、带状闪电、珠状闪电、片状闪电; 不常见的闪电还有:球状闪电、黑色闪电、热闪电(干雷暴)、高空闪电等
【雷击的形式】 通常雷击有三种主要形式:直接雷、感应雷、球形雷(地滚雷) 直接雷---带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,叫做直接雷。 感应雷---带电云层由静电感应作用,使地面某一范围带上异种电荷,当直接雷发生后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻大,以至出现局部高电压,或者由于直接雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象,叫感应雷(又叫二次雷)。
【防雷击须知】 雷电发生时产生的雷电流是主要的破坏源,其危害有直接雷击、感应雷击和由架空线引导的侵入雷。如各种照明、电讯等设施使用的架空线都可能把雷电引入室内,所以应严加防范。 1.雷击易发生的部位 1.缺少避雷设备或避雷设备不合格的高大建筑物、储罐等;
2.没有良好接地的金属屋顶;
3.潮湿或空旷地区的建筑物、树本等;
4.由于烟气的导电性,烟囱特别易遭雷击;
5.建筑物上有无线电而又没有避雷器和没有良好接地的地方。 2.预防雷电的方法 1.建筑物上装设避雷装置。即利用避雷装置将雷电流引入大地而消失。
2.在雷雨时,人不要靠近高压变电室、高压电线和孤立的高楼、烟囱、电杆、大树、旗杆等,更不要站在空旷的高地上或在大树下躲雨。
3.不能用有金属立柱的雨伞。在郊区或露天操作时,不要使用金属工具,如铁撬棒等。
4.不要穿潮湿的衣服靠近或站在露天金属商品的货垛上。
5.雷雨天气时在高山顶上不要开手机,更不要打手机。
6.雷雨天不要触摸和接近避雷装置的接地导线。
7.雷雨天,在户内应离开照明线、电话线、电视线等线路,以防雷电侵人被其伤害。
8.在打雷下雨时,严禁在山顶或者高丘地带停留,更要切忌继续蹬往高处观赏雨景,不能在大树下、电线杆附近躲避,也不要行走或站立在空旷的田野里,应尽快躲在低洼处,或尽可能找房层或干燥的洞穴躲避。
9.雷雨天气时,不要用金属柄雨伞,摘下金属架眼镜、手表、裤带,若是骑车旅游要尽快离开自行车,亦应远离其它金属制物体,以免产生导电而被雷电击中。
10.在雷雨天气,不要去江、河、湖边游泳、划船、垂钓等。
11.在电闪雷鸣、风雨交加之时,若旅游者在旅店休息,应立即关掉室内的电视机、收录机、音响、空调机等电器,以避免产生导电。打雷时,在房间的正中央较为安全,切忌停留在电灯正下面,忌依靠在柱子、墙壁边、门窗边,以避免在打雷时产生感应电而致意外。 当发生雷击时,旅伴应立即将病人送往医院。如果当时呼吸、心跳已经停止,应立即就地做口对口人工呼吸和胸外心脏按摩,积极进行现场抢救。千万不可因急着运送去医院而不作抢救,否则会贻误病机而致病
死亡。有时候,还应在送往医院的途中继续进行人工呼吸和胸外心脏按摩。此外,要注意给病人保温。若有狂躁不安、痉挛抽搐等精神神志症状时,还要为其作头部冷敷。对电灼伤的局部,在急救条件下,只需保持干燥或包扎即可。
雷雨天气发生时,即使在安装了避雷针的情况下,也应该迅速拔掉室内电视、电冰箱以及天线电源的插头,防止空间电磁波干扰造成不必要的损失。此外,从电闪雷鸣的形成和发生过程来看,空旷场地上、建筑物顶上、高大树木下、靠近河湖池沼以及潮湿地区是雷击事故多发区。 全国建筑物电气装置标准化技术委员会委员王宏民:在室外,要考虑到雷电活动区域,看雷电活动远近,一般是听雷声就能判断出远近,不要躲到避雷针和大树下面。在空旷的地方不要打雨伞,因为雨伞有针尖,电场强度要集中些。不要在空旷地方打手机。要蹲下来,两脚并拢。 专家最后强调,如遇雷雨天气,市民最好躲入一栋装有金属门窗或设有避雷针的建筑物内。一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”,一旦这些建筑物或汽车被雷击中,它们的金属构架或避雷装置或金属本身会将闪电电流导入地下。 【雷电统计的概念】 雷电次数——当雷暴进行时,隆隆的雷声持续不断,若其间雷声的时间间隔小于15分钟时,不论雷声断续传播的时间有多长,均算作是一次雷暴;若其间雷声的停息时间在15分钟以上时,就把前后分作是两次雷暴。 雷电小时——就是说在该天文小时内发生过雷暴,更通俗些说是在这个时间里曾听到过雷声而不论雷暴持续时间的长短如何。某一地区的"年雷电小时数"也就是说该地区一年中有多少个天文小时发生过雷暴,而不管在某一小时内雷暴是足足继续了一小时之久,还是只延续了数分钟。 雷暴日数——也叫做雷电日数。这是我们所最熟悉的。只要在这一天内曾经发生过雷暴,听到过雷声,而不论雷暴延续了多长时间,都算作一个雷电日。"年雷电日数"等于全年雷电日数的总和。 雷暴月数——也叫做雷电月数,即指在这一个月内曾发生过雷暴。"年雷暴月数"也就是指一年中有多少个月发生过雷暴。
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