科技博览
一个山坳中的偏僻小村,历来是雨多雷多。以往,尽管雷雨很多但伤人的事情十分少见;可近20年来,雷击伤人事件层出不穷,几乎每个村民都有过被雷击的经历,先后有4个人因雷击致死……
雷电为什么总是和这个小村庄过意不去呢?频繁雷击的背后到底隐藏着什么?
雷公坛是江西省南昌市梅岭山区一个山坳中的偏僻小村,村如其名,这里因多雷而得名(图1)。年近古稀的王家礼是村里的一名普通村民,祖祖辈辈都生活在这里,一直都平平安安。然而,自1983年初夏的一个傍晚始,雷,便成了他们家挥之不去的梦魇,彻底改变了他原本平静的生活:那天下午5点多钟,王家礼在田里干活被大雨淋回了家,当时他老伴在屋后不到10米远的厨房里忙着做饭。随着雨越下越大,王家礼突然看到一道闪电直直地劈向了屋后的厨房……当他赶紧冒着大雨奔进厨房时,看到的是头朝外、脚朝里已横尸当地的妻子。王家礼的老伴是这个不到200人的小村里第一个死于雷击的人。或许事情本身只是一个巧合,但更可怕的是自此之后,雷电却像是盯上了王家礼:仅仅几年间,在下地回来的路上,在自家的屋檐下,甚至在自家的屋子里,他又被雷打了好几次,好在他比老伴幸运,不过受了点头晕眼花、腰酸腿疼、手脚麻木的皮肉之苦,总算没出大事。其实在雷公坛又何止是王老汉,20多年来,村子里逢雷雨天气几乎总有人被雷击中,先后有4个人被雷击身亡。为了躲避雷击,村子里的大部分劳力都外出打工去了,农田也因此而荒废,如今这个小村庄就只剩下几个故土难离的老人了。
通常安装避雷针是防雷击的有效方法,可村民们的日子都十分贫困,没有过多的收入,因此房屋都没有避雷针。可附近的村子同样没有安装避雷针,为什么没有像雷公坛一样频繁地遭受雷击呢?
(1)位于一条狭长山谷谷口的小山村——雷公坛
按照祖辈传下来的说法,雷公坛原本是雷公居住的地方,刚开始人口比较少很是清静,后来陆陆续续迁来了一些人,侵扰了这位尊神清修的地界儿,最终导致雷公震怒。尽管一些迷信的村民为了乞求平安在山上修了庙,可雷电还是不时地光顾这个小村子;
一些村民们猜测没准在村子地下有金属矿,因为金属物体相对其他的物体电阻小、导电性好,这样落雷的几率就会高。在江西省西部新余县山区里就有一个和雷公坛情况差不多的小村子,后来果真探明它下面有个铁矿;
……
为了揭开这个小村被雷电纠缠的原因,当地有关部门的专家专程赶到村子对这里的自然环境进行调研。
从地质上看,村子下面并没人们猜测中可能存在的金属矿藏。
从地理上看,专家认为一是雷公坛正好位于一个三面环山狭长山谷谷口的位置,山谷中蒸发的水气在流动过程中正好在此遇到外面的冷空气,形成对流云团(图2)。结合当地气象部门相关资料,果然,这里一年中大概有90天左右的时间都在下雨,而村子的基址正好位于谷口较平坦的土地上。雷电是自然界中的一种放电现象,当空气中的电荷聚积到一定程度就会选择地面上容易导电的物体作为攻击目标。相比而言,村子两侧岩石山体的电阻大大高于村子所在位置疏松、潮湿土壤的电阻,于是村子频遭雷击的现象也就不难解释了。
(2)由特殊地形导致的地形雨,是雷公坛频遭雷击的外因
但据村民们说,他们祖祖辈辈一直生活在这里,以前虽然雷很多,但很少伤人,雷击伤人的事件也就是近20年来才频发的,确切地说是自八几年通电后才出现的。难道这和村民们频频被雷击有什么关联吗?
(3)无条理地乱拉电线是这里人们频遭雷击、甚至在家中也无法避免雷击的内因
专家在现场考察了一番后便发现了其中的原委:雷电通常爱找容易导电的物体作为攻击目标。由于山体的电阻比较高,雷电往往会选择电阻小的电线或是电线杆释放云层中聚积的电荷。而村子中各家的用电走线是七拉八扯,跟蜘蛛网一样接得非常混乱,因此周围一旦有一个落雷,就会产生感应电。也就是说村子里被雷电击过的人几乎都是被这种顺着电线穿入的感应电击中的(图3)。而王老汉家频遭雷电光顾的原因,正是由于离村子最近的一根电线杆就立在王家的屋前,雷击时产生的感应电首先会沿着电线进入王家。作为突破口,王家三番五次被雷打也就是顺理成章的事了(图4)。可是,王老汉怎么也想不通:同样是雷电,为什么有的能对人一击毙命,有的却只是让人难受一下呢?专家解释说:雷电高达上万伏电压,可以产生几万度的高温,是任何人都无法承受的。关键在于落雷这个雷电的能量和产生感应电时间的长短,瞬间的低压电对人体可能无大碍,但电压高了、时间长了人都是受不了的。
(4)图组:王老汉家就是这样“引‘雷入室”的
找到了雷公坛村多雷击的原因,为了让居住在这里的人们能够安全地生活,专家建议这里的人们:在每栋建筑上的屋檐、屋角、屋顶间拉避雷线,并把它引入大地,这样就能使雷击概率大幅降低(图5)……很快,在当地政府的帮助下防雷设备装妥了,以前的迷信说法没影了,很多在外打工的人也陆续回到了村子。
(5)科技助力化解雷患