雷电惹不起，却躲得起

李忠东

物毁人亡损失大

雷电产生于带电的积雨云中，当正负电荷分别聚积在同一云体的不同部位或在不同的云团中时，由于同一雷雨内部不同部位或不同云体间聚积的电荷量不同或极性不同，而产生大气电场。当大气电场强度可以击穿空气时，令人生畏的强烈放电现象就发生了，耀眼的闪电出现了，此时的闪电被称为云中闪或云际闪电。当带电云层移动至接近地面或建筑物时，由于静电感应，地面或建筑物表面产生异性电荷，随着电荷量的增加，或云地、建筑物距离的缩短，当带电云层与地面或建筑物间的电场强度可以击穿空气绝缘强度时，便开始瞬间放电，闪电(云地闪)也就出现了。

雷电的放电过程一般持续50~100 微秒，电压很高，约为1 亿~10亿伏特。雷电的平均电流为3万安培，最大电流可达30 万安培。电荷发生中和作用时会放出大量的光和热，瞬间将周围的空气加热到30 000 摄氏度，约是太阳表面温度的5 倍。一个中等强度雷暴的功率可达10 000 千瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。

根据不同的地形及气象条件，雷电一般可分为热雷电、锋雷电（热锋雷电与冷锋雷电）、地形雷电三大类。雷电又分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中，直击雷和球形雷会对人和建筑造成危害；电磁脉冲主要影响电子设备；云闪因为是在两块云之间或一块云的两边发生，所以对人类危害最小。

直击雷就是在云体上聚积很多电荷，大量电荷要找到一个通道来泄放。这个通道有时是一栋建筑，有时是一座铁塔，有时是空旷地方的一个人。这些物体都因变成电荷泄放的通道而被击伤。直击雷是威力最大的雷电，球形雷的威力比直击雷小。

世界气象组织近日宣布，2020 年的两次闪电创造了两项地球闪电新纪录。其中一项是单次跨越距离最长纪录。2020 年4 月29 日，一次闪电出现在美国南部，横跨美国密西西比州、路易斯安那州和得克萨斯州，跨越了大约768 千米，相当于从英国伦敦到德国汉堡的距离，比2018 年10 月31日发生在巴西南部的一次闪电距离长60 千米。另一项是持续时间最长纪录。2020 年6 月18 日，乌拉圭和阿根廷北部上空雷暴中出现的一道闪电，持续时长17.1 秒，比2019 年3 月4 日发生在阿根廷北部的一次闪电持续时间长了0.37 秒。

据统计，全世界平均每分钟发生雷暴2 000 次，全球每年因雷击造成的人员伤亡超过10 000 人。雷暴所导致的火灾和爆炸等时有发生，严重威胁人们的生命和财产安全。雷电灾害是联合国公布的十种最严重的自然灾害之一，也是目前中国十大自然灾害之一。随着电子信息系统在生产、生活中的广泛应用，雷电灾害造成的损失也越来越严重。我国有21 个省（自治区、直辖市）雷暴日在50 天以上，最多的可达134 天。我国雷暴活动主要集中在每年的6 月至8 月。每年有三四千人因雷击伤亡，造成的财产损失达到50 亿~100 亿元。

科学避雷小贴士

切忌快走狂奔

不少人在野外遭遇雷电时，本能反应是在雨中快走甚至狂奔，其实这是避雷大忌。大地是有电阻的，打雷时大地由于电荷积累，可能会形成电位差，行走会形成“跨步电压”(人在有不同电位的大地上行走时两脚之间承受的电压)。电流虽然是沿着人的下身，从一只脚经腿和胯部到另一只脚，与大地形成通路，没有经过体内的重要器官，好像比较安全，但是，实际并非如此，因为人受到较高的“跨步电压”作用时，双脚会抽筋，身体会倒在地上。这不仅使作用于身体上的电流增加，而且使电流经过人体时的路径改变，完全可能流经人体重要器官，如从头到手或脚。研究证实，人倒地后电流在体内持续作用2 秒钟，这种触电就会致命。如果快步走或者跑动，“跨步电压”相应增大，人更容易被击伤。

如果在户外看到高压线遭雷击断裂，此时应提高警惕。因为高压线断点附近存在“跨步电压”，附近的人此时千万不要跑动，而应双脚并拢，跳离现场。当架空线路的一根带电导线断落在地上时，落地点与带电导线的电势相同，电流就会从导线的落地点向大地流散，于是地面上以导线落地点为中心，形成了一个电势分布区域，离落地点越远，电流越分散，地面电势也越低。如果人或牲畜站在距离导线落地点10 米以内，就可能发生触电事故。

在野外遭遇雷电，应撤离到有避雷设施的房子或钢筋混凝土建筑物中。如来不及撤离，千万不要乱跑，可选择低洼处蹲下，双脚并拢，双臂抱膝，头部下俯，以减少人体暴露面积和触地电位差。在户外，若看见闪电几秒钟内就能听见雷声，说明你正处于近雷暴的危险环境。此时，你应停止行走，两脚并拢并立即下蹲，不要与人拉在一起。雷电发生期间，最好不要骑马、骑自行车、骑摩托车、开敞篷拖拉机等。

远离高大物体

据中国气象科学研究院专家统计，雷击地点大部分都是室外，第一是农田（占32%），第二是建构筑物（如农村民居、窝棚、亭子，占23%），第三是开阔地（占13%），第四是水域（如河边、沙滩）和树下。雷电喜欢“抄近路”，高个子因为“鹤立鸡群”更有可能被雷击中。因此，打雷时，应想办法降低自己的水平高度，如并腿蹲下，尤其是在空旷地方或者山顶。不要在山洞口、大石下或岩石下躲避雷雨，因为电流从中通过时产生的电弧可以伤人。深邃的山洞很安全，应该尽量往里面走。

防雷专家指出，遭受雷击主要跟人在制高点有关。烟囱、水塔、电视塔、高楼旗杆和电线杆等高耸突出的建筑物和孤立突出在旷野的树木易遭雷击，因此，人应该回避空旷地带、山顶上的孤树和孤立草棚等，若在其中避雨就非常危险，尤其是站在向两旁伸展很远的低枝下面。实在万不得已，人必须与树干保持3 米距离，并下蹲、双腿靠拢。如果野外有片密林，躲避者一时又找不到其他避雷场所，也可以利用密林来避雷。这是因为密林各处遭受雷击的机会差不多，人只要不站在树林边缘，选择林中空地，双脚合拢，与四周的树保持差不多的距离就行了。

雷雨天不要在旷野中打伞，或高举羽毛球拍、高尔夫球棍和锄头等。雷暴天气进行高尔夫球、足球等户外运动是非常危险的。遇上雷雨时，要停止在江、河、湖泊洗衣服、钓鱼、游泳或玩耍，赶快上岸离开。因为水面易遭雷击，况且在水中受到雷击伤害，还增加溺水的危险。另外，不要待在没有避雷设备的船只上，特别是高桅杆的木帆船。

雷雨来临时，不要停留在高楼平台上，要远离建筑物外露的水管、煤气管等金属物体及电力设备。在户外空旷处，不宜进入孤立的棚屋、岗亭等。如果在雷电交加时，人若头发竖起，头、颈、手处有蚂蚁爬走感，皮肤发生颤动，说明将发生雷击，应赶紧趴在地上，并摘掉身上佩戴的金属发卡、项链等饰品，以减少遭雷击的危险。遭到雷击的人可能被烧伤或严重休克，但身上并不带电，抢救者可以安全施救。

来不及离开高大物体时，应马上找些干燥的绝缘物放在地上，并将双腿合拢坐在上面，切勿将脚放在绝缘物以外的地面上，因为水能导电。在户外躲避雷雨时，不要用手撑地，而是双手抱膝，胸口紧贴膝盖，尽量低下头，因为头部比身体其他部位更易遭雷击。如多人聚集室外，勿挤靠，防止被雷击中后电源互相传导。

汽车也能防雷

雷雨天气最好不要开车外出。若在行驶过程中遇到雷雨天气，要把车停在路边安全的位置，远离大树、广告牌，关闭引擎、车门、车窗等，切忌触碰方向盘、门把手、换挡杆等，双手静置在大腿上，等雷雨天气过后再继续行驶。汽车之所以能在户外成为躲避雷击的理想场所，缘于“法拉第笼”效应。英国物理学家、电磁学奠基人迈克尔•法拉第于1836 年发现带电导体上的过剩电荷只存在于其金属表面，不会对封闭体内部的物体产生任何影响。为了证实这个论点，他搭建了一个由金属外壳构成的房间，并电击房间外壳。验电器显示，房间内部没有出现多余的电荷，房间的金属外壳对其内部起到了保护作用。因此，人们将金属或良性导体构成的笼子，以这位物理学家的姓氏命名。

根据导体静电平衡的条件，“法拉第笼”的笼体是一个等电位体，内部电势差为零，而且与大地连通。当电流流过笼体时，能够有效地将电流泄放入地，隔绝笼体外的电场和电磁波干扰，起到“静电屏蔽”的作用，其内部的设备和人是非常安全的，这就是“法拉第笼”的原理。

在雷雨天行驶的汽车不幸被雷击中后，依然能够安然无恙地继续行驶。原因是汽车车体由金属构成，类似于“法拉第笼”，形成等电位连接，电流通过车体和雨水泄放入地，车体内部的驾驶员和乘客不会受到雷击的影响。研究人员曾经做过雷击汽车的实验，用60 万伏的高压电击汽车。结果显示，在受到高压电击之后，车辆只有仪表盘的指示灯受到了影响，其他各种仪器正常，车体也没有受到任何伤害，坐在车内的人更是安然无恙。汽车真可谓防雷的“金钟罩”。

不过，虽然打雷时人待在车内挺安全，但是也并非万无一失，最好关闭车载电子设备，如GPS、车载电视、CD 等，以免造成电子系统故障。一旦车体遭受雷击，不要贸然下车检查，应在车内静候雷雨天气过后再下车。

室内远离线路

避雷针只能解决建筑物本身的防雷问题，而无法使内部接通电源的各种电器，尤其是具有信号接收功能的电视机、电话、电脑等免受雷击。雷电侵入室内通常有三个主要途径：电源线、信号线（如通信线路、电视天线、计算机网线）及雷击大地形成的反击。所以，在雷雨天应尽可能关闭各类家用电器并拔掉电源插头，以防雷电从电源线入侵，造成火灾或人员触电伤亡事故。

如果住在没有防雷装置的“裸房”里，该如何防雷？防雷专家提醒，携带金属物品会增大被击中的概率。响雷时暂时不用电器，不要靠近室内金属设备，不要靠近潮湿的墙壁，不要触摸或靠近金属水管以及与屋顶相连的上下水管道。尽量不要出门，若必须外出，最好穿胶鞋，披雨衣，可起到对雷电的绝缘作用。

电灯线、电话线应同避雷线保持不小于50 厘米的安全距离，千万不要把电话线绑在避雷针上。不要把晾晒衣服被褥的铁丝，接到窗户及门上。雷雨天闪电时，尽量不要开门、开窗，以防侧击雷和球状雷侵入。最好拔掉家用电器的电源等有可能将雷电引入室内的金属导线，以免伤人及损坏电器。不要开电视机、电脑、VCD 机等，不要拨打或接听固定电话。不要站在电灯泡下，不要洗澡。

打雷时能不能使用手机呢？有人曾做过一个模拟闪电放电的实验：三个人偶分别拿手机、戴墨镜、举雨伞，20 次放电，击中地面11 次，拿雨伞的人偶被击8 次，拿手机的人偶被击1次。由此可见，打手机并不会引雷，可以正常使用，但是不要在户外或室内靠近窗户的位置接打手机。