雷鸣电闪说雷电防雷电

袁晓东

摘要：雷鸣电闪的季节已经到来，在第二课堂的校园壁报窗口宣讲雷电的相关知识，使学生认知雷电的形成、益好、危害、种类，并能有效的防避雷电，是学校素质教育和安全教育的必要环节和重要内容。

关键词：雷电形成；雷电利弊；雷电种类；防避雷电

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003—6148（2012）8（S）—0061—2

雷电季节已经到来，振撼山河的雷鸣，五彩缤纷的闪电，既宏伟壮观，又令人生畏，雷鸣电闪既给大地带来福祉，又给人类造成危害，雷电有功也有过，认识雷电的本来面目是当代中学生第二课堂学习中不可缺少的科目，知雷电防雷电是安全知识中必须具备的项目。

1 雷电的形成

1、雷电是一种大气放电现象。在高温天气中太阳把地面附近的空气晒得很热，热空气上升时形成强烈的上升气流，冲击天空中雨里积云的冰品水粒，被冲击的冰晶水粒加快扰动、加速碰撞、相互磨擦而生电，在运动中使积云雨合离聚分成带正电荷的云团与带负电荷的云团。带异种电荷的云团间或带负电荷的云团与带正电荷的地面间形成电位差，当电位差达到数亿伏以上时，它们问的电场会击穿空气形成电流通道而开始放电，放电电流很大并出现耀眼的闪光，这就是闪电。闪电瞬间放电通道的温度骤增到几千摄氏度，使空气体积急剧膨胀而产生冲击波向四周传开（即放电通道的空气爆炸），并发出宏亮或沉闷的声音，这便是雷鸣。闪电与雷鸣是同时发生的。

2、美国国家气象局的内泽特—赖德尔认为：每逢暴风雨来临，雨点即能获得额外的电子，这些电子便追寻地面上的正电荷，前者流出云层后又碰撞了别的电子，使之也变成了游离电子，因而产生了传导性轨迹，空气中散布着不规则形状的带电粒子群，传导性轨迹就在带电粒子群中间跳跃着迂迥延伸，于是在到达地面与正电荷接触之前，闪电的轨迹总是蜿蜒曲折的。

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雷电的益处

1、雷电之际空气被电离时会伴随着产生大量的臭氧，因臭氧可以吸收大部分强烈的外来宇宙射线，使地球表面的生物免遭过度紫外线的危害，故臭氧是地球上一切生物的保护伞。在科技发展的今天，由于氯氟烃与溴氟烷的广泛使用及工业废气、飞机废气及农田化肥分解的气体等，使大气层中的臭氧层快速变薄，而雷电时产生的臭氧可以补充和维持臭氧量的平衡。

2、氮肥是农作物必需的肥料，空气中虽然有80%的是氮肥，却无法直接为农作物所利用。然而在雷电发生时可以电离空气中的氮气和氧气，并化合为一氧化氮和二氧化氮，经高空水滴溶解成为亚硝酸和硝酸降落到地面，这就等于给地面土壤施了一次氮肥，根据有关测算，每年因雷电而降落到地面的氮肥约有4亿吨。可谓雷电一场氮肥万吨。

3、雷电构成了地面和高空云团间的电位差，而地面与高空云团间的电位差越大，植物的光合作用与呼吸作用越强烈，尤其在雷电后的一两天之内，植物的生长变化和新陈代谢特别旺盛。如果在植物的整个生长期之内有五六次雷电，作物的成熟期可以提前四天至六天。更有趣的是雷电后的晴天阳光穿透云层的能力特别强，从而有利于农作物的生长发育。

4、地动山摇的响雷是一种巨大的声波，它可以震松土壤促进土壤中有机肥料的分解而便于农作物的吸收，故有“春雷一响，万物肯长”之说。春雷可以震醒万物，也可以使空气中部分细菌和有害微生物在轰鸣和振荡中丧生。在闪电时产生的高温中死亡。因此雷电雨过后的空气特别洁净清新，在一定程度上减少了部分流行病的发生。

5、雷电时空气中的气体在雷电场的作用下会分离出带负电的负氧离子，被称作“空气的维生素”的负氧离子对人体健康很有利，它可以使居室内的细菌病毒减少。当室内空气中的负氧离子与正离子的比例调控在9比1时，对烧伤、溃疡及其它外伤治疗有促进作用，同时对过敏性鼻炎、神经性皮炎、关节疼痛等症有一定的疗效。

6、雷电还可以帮助人们寻找矿藏，因为雷电善于打击容易导电的物体，这一特点为地质勘探人员探求矿床提供了重要线索。

3 雷电的危害

根据中国气象局统计资料显示，我国每年因雷电造成人员伤亡上千人，财产损失近百亿人民币。

1、雷电的高压效应，雷电时产生的高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压会瞬间冲击电气设备，击穿绝缘防护，使设备线路发生短路，导致燃烧、爆炸、毁物及人员伤亡的直接事故。

2、雷电的高热效应，雷电时放出的几十安甚至上千安的强大电流，会产生大量热能，使雷击处的温度迅速升高，可直接导致设备、器材被焚，金属熔化，引发爆炸、损毁及人员伤亡的重大事故。

3、雷电的静电感应，雷电时在雷击点周围的导体会感应出与带电云团性质相反的大量电荷，当雷电消失而这些电荷又来不及导走时，就会产生很高的电压、并发生放电现象而带来火灾。

4、雷电的电磁感应，雷电时在雷击点周围会产生强大的交变电磁场，该交变电磁场感应出的电流会引起线路、线管、变电器等电气电子设施局部过热而导致火灾。

5、雷电的机械效应，雷电时被雷击物体会直接发生爆炸、倒塌、扭曲、崩溃、撕裂、瘫痪，造成财产损失和人员伤亡。

6、雷电的电磁辐射，雷电时产生的电磁辐射会使通信、广播、电视及电脑网络的信号中断，也会使遥控、摇测及警戒、监测系统失灵，还会对人体健康造成多种伤害。

7、雷电波的侵犯，雷电作用于空架线路和金属管线时，雷电波可能沿着这些管线流串，并侵入室内危及人身安全或损坏设备。

4 雷电的防御

在建筑物上安装避雷电设施，将雷电流引入大地而消失。在雷电来临时要尽力作到：

1、不要靠近高压电气设施，孤立的高楼及高耸的物体或树木。

2、不要使用金属杆的雨伞，手里也不能拿着各种金属物品。

3、不要在户外快跑、骑车，不要扛着或举起物体而增加高度。

4、不要在山顶、丘顶及空旷的高地停留或在孤立的树下躲雨。

5、不要接近避雷设施及接地导线，也不要靠墙靠窗靠柱子。

6、不要打开或接通各种通讯工具，更不要接打手机或电话。

7、不要在空旷的田野里，要尽快躲在洞穴、沟渠、峡谷等低洼处。

8、紧急时刻如果来不及躲避时应就地下蹲头下低或就地躺倒。

9、不要触摸各种金属设施或靠近建筑物的外墙，尽量不要外出。

10、不要靠近电灯线、电话线、电视线等，不要停留在电灯下面。

11、不要靠近各种金属管线及金属物体。并断开各种信号线。

12、应立即关掉室内的各种电器，所有电源插头全部拔出。

5 雷电的种类

1、直击雷（又称首次雷）有两种：

①云地雷。带电积云团与地面突起物因带电性质不同，而在两者间形成的高强电场击穿空气时，通过突起物直接对大地的放电现象。

②云间雷。两个带电积云团因带电性质不同，而在两者间形成的高强电场击穿空气时，两云团间的直接放电现象。

2、感应雷（又称二次雷）有两种：

①静电感应雷。带电积云团在空架管线或其它导体上感应出被束缚的电荷，当带电积云团对地放电或云团间放电后。被束缚的感应电荷获得自由并在自身电势能的作用下，沿管线或其它导体进行的二次放电现象。

②电磁感应雷。雷电发生时，雷电流在周围空问产生了迅速变化的强电磁场，在附近的金属导体上会感应出很高的带电体电动势，该带电体通过物体或人体的再次放电现象。

3、球形雷（又称滚地雷）。是雷电放电时形成的散发着红光、橙光、白光或其它颜色光的火球。从电学角度考虑，球形雷应当是一团处在特殊状态下的带电高温气体。

参考文献：

[1]赵斌，雷雨季节知雷防雷[1]，物理教学探讨，2010，（9）：31，

[2]中国科普网：雷电的知识.

作者电话：13488050103

（栏目编辑

王柏庐）