雷电常识
录入者：netlab 人气指数：次 发布时间：2009年01月15日
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
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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。