&nbs₹∞‍'p;入夏以來(lái)，我國(guó)雷電(diàn)暴雨(yǔ♣¶)天氣頻(pín)發。我們該如(rú)何科(kē)學認識雷電(diàn)？我國‌©✘✔(guó)針對(duì)雷電(diàn)監測有(yǒu)哪些(xiē←£‍​)科(kē)技(jì)支撐？人(rén)工(gōng)引雷有(yǒu)何作®↔&$(zuò)用(yòng)？公衆該如(rú)何避雷、如(rú)何₩​Ωλ防禦雷電(diàn)災害？本期策劃帶大(dà)家(j÷☆ iā)了(le)解“雷電(d♥'iàn)”。

起底雷電(diàn)——

如(rú)何平安度過“雷電(d£©≤&iàn)季”？

       作(z><&↔uò)為(wèi)最常見(jiàn)的(de)天氣現(x'€≥iàn)象之一(yī)，雷電(diàn)以其猛烈↕♠≈ε的(de)破壞力被人(rén)們熟知(zhī)。那(π∏∏nà)麽，雷電(diàn)是(shì)怎麽 ←形成的(de)？公衆又(yòu)應如(rΩ↑ú)何防範雷擊災害？

雷電(diàn)“誕生(shē≈β©γng)地(dì)”

       雷電(d≠↓☆♣iàn)也(yě)稱為(wèi)閃電(diàn)，是(s≈♥¶€hì)發生(shēng)在大(dà)氣中的(de)一(yī)種® $♣長(cháng)距離(lí)、強電(diàn)流、強電(diàn)φ₩↑±磁輻射自(zì)然現(xiàn)象。

       雷÷÷電(diàn)常常“出生(shēng)φδ≈ε”在對(duì)流發展旺盛的(de)積雨(yǔ)雲中♠↓，雲層內(nèi)的(de)各種微(wēi)€®"Ω粒因為(wèi)碰撞摩擦等因素分(fēn)離(lí)積累正、×♠負電(diàn)荷，形成較為(wèi)集中的(de)正、負電ε₽(diàn)荷區(qū)。按照(zhào)常規擊穿機(jī)制(zhì)，當雲¶¶>層電(diàn)荷區(qū)之間(jiān)的(de)電(diàn)壓達到Ω♥₩(dào)或超過所在環境的(de)空(kōng)$∑氣擊穿阈值，便會(huì)産生(shēng≈✔)放(fàng)電(diàn)現(xiàn)象。自(z∑✘ì)持放(fàng)電(diàn)發展就(jiù)會(hu∑∑ì)形成閃電(diàn)，産生(shēng)的(↓≥★de)轟鳴聲就(jiù)是(shì)雷聲，±δ即人(rén)們常說(shuō)的(de)×‍"“電(diàn)閃雷鳴&rdquo✘☆;。

      ♣♥× 在我國(guó)，大(dà)部分(fēn)地σ≠φ©(dì)區(qū)都(dōu)有(yǒu)雷電(diàn)活動。一(yī)般來∏≠↔©(lái)講，低(dī)緯度地(dì)區(qū)≠¶π的(de)雷電(diàn)活動要(yào)比高(gāo)緯度地(dì)區(<₩>←qū)多(duō)，我國(guó)陸地(dì)區(q‌&ū)域閃電(diàn)高(gāo)發區(qū)主要(yào)分≈&​(fēn)布在北(běi)回歸線附近(jìn)及其以南(© nán)地(dì)區(qū)，包括廣東(dōng∏↓©δ)和(hé)廣西(xī)南(nán)部、海(hǎi)南(nán)島中北(b₹'"×ěi)部，最密集的(de)地(dì)區(qū)每年(ni​↔™♠án)每平方公裡(lǐ)大(dà)約發生'≤¥(shēng)31.4次閃電(diàn)。而在同緯度上(sh₹₽àng)，地(dì)形複雜(zá)的(de₩↔♦)山(shān)區(qū)發生(shēng)雷電(di☆'àn)活動的(de)頻(pín)次往往要(yào)比♠↑地(dì)形平緩的(de)平原地(dì)區(q☆" ∑ū)更高(gāo)。　　

雷電(diàn)“家(jiā)族成員(yuán)&rdq¥§uo;　

      &n¶β₹>bsp;雷電(diàn)可(kě)不(bù)是(shì)隻有(€ε€♦yǒu)一(yī)種“模樣”，© 主要(yào)分(fēn)為(wèi)雲閃、地(dì)閃兩種。雲閃主要£♥(yào)在雲內(nèi)或雲間(jiā ‍←n)發生(shēng)，所以對(duì)人(rén)≤​類的(de)直接危害較小(xiǎo)。地(dì)閃會(huì)對(®​•φduì)人(rén)和(hé)建築造成直接危害。

      α​ 當雲與地(dì)面物(wù)體(tǐ)感應起電(d$₽iàn)時(shí)，會(huì)産生(shēng)電(d↓•÷♠iàn)光(guāng)直閃的(de)“落地(dì)雷&rdquo♦¶;，因為(wèi)雲與地(dì)之間(jiān)進行(xí≠✘®'ng)放(fàng)電(diàn)，對(duì)地(dì)面物(wù÷↓)體(tǐ)危害極大(dà)。“落地(dì)雷”擊中β 地(dì)面物(wù)體(tǐ)，這(zhè)就®∑≠(jiù)是(shì)人(rén)們所說(λ©λshuō)的(de)“雷擊”。　

雷電(diàn)季，如(rú)何避免“被雷到(dào)§>$”　　

       進入夏季，面對(d©αuì)“暴脾氣”的 ©(de)雷雨(yǔ)天氣，如(rú)何避免“被雷到(∞δ↓dào)”？又(yòu)該如(rú)何防禦雷電( ×diàn)帶來(lái)的(de)災害？　

     ₩∑★λ  最安全的(de)辦法是(shì)雷電(diàn)來(lα©×ái)臨時(shí)，躲在室內(nèi)，因為(wèi)♦§☆建築物(wù)通(tōng)常有(yǒu)接→≤地(dì)系統和(hé)安全電(diàn)路(☆≠lù)。但(dàn)需注意的(de)是(shì)，要(yào)及時(shíσ>±)關好(hǎo)門(mén)窗(chuāng)，盡×  量關閉各類家(jiā)用(yòng)電(€  diàn)器(qì)，不(bù)接近(jìn)室內(₽÷©↑nèi)裸露的(de)金(jīn)屬物(wù)，∞←γ₹如(rú)水(shuǐ)管、暖氣管、煤氣管等。☆λε　　

       在戶外(wài)遭遇雷£♣↔ 雨(yǔ)天氣時(shí)，則不(bù)要(yào)在河♦ ₩(hé)流、湖(hú)泊等水(shuǐ)域附近(jìn)逗留，不(bù)要(y∏✔✔ào)靠近(jìn)高(gāo)壓電(diàn)線、γλσ路(lù)燈、廣告牌，不(bù)要(yào)在空(kōng)曠地(dì)∏​±帶打傘等，應盡快(kuài)尋找低(dī)窪地(dì)帶或堅固的(£✔‍₽de)建築物(wù)躲避。此外(wài)，汽車(±≥Ωchē)也(yě)是(shì)避雷場(chǎng)所 "之一(yī)。由于車(chē)本身(shēn)是(shì)金♥∑∏(jīn)屬框架，被雷電(diàn)擊中可(kě)以直接導電(diàn)到(d≈$ào)地(dì)下(xià)。需要(yào)注意的"♥'(de)是(shì)，此時(shí)要(yεαào)緊閉車(chē)窗(chuāng)，收起天≈ ™線，避免使用(yòng)車(chē)載電(diàn)話(huà)和(hé)電(γ"¶¥diàn)子(zǐ)設備。

人(rén)工(gōng)引雷——

揮出雷電(diàn)解鎖的(de)&ldquoγ‍ ;金(jīn)箍棒”　　

     ≠∞₩>  想象一(yī)下(xià)，天空(kōng)中烏雲¥​≤£翻滾，突然一(yī)道(dào)“金(jīn)↓©箍棒”閃現(xiàn)，科(kē)學家(jiā)變身(¥≥<shēn)魔法師(shī)，“指揮”雷✘♦¶‍電(diàn)準确擊中預先選定的(de)位置。

      &nb π✔sp;這(zhè)聽(tīng)起來(lái)像科(k&δ♥®ē)幻電(diàn)影(yǐng)中的(de©→≠)情節，在現(xiàn)實世界其實就(jiù)是(shì)人(✔♠$©rén)工(gōng)引雷技(jì)術(shù)。人(rén)工(gōng☆↔)引雷，是(shì)在雷暴環境下(xià)利用(yòng)特定裝置Ω∏∞和(hé)技(jì)術(shù)手段，在自(zì‌↓φ<)然雷電(diàn)發生(shēng)之前，人(rén)為(wèi)®€↑觸發雷電(diàn)并引導雷電(diàn)落在預定位× &♠置，從(cóng)而進行(xíng)科(kē)學試驗。我國(guó)在1977€ ‍年(nián)首次成功開(kāi)展人(rén)工(®↓"✘gōng)引雷試驗，如(rú)今這(zhè)一(‌¶¶±yī)技(jì)術(shù)已經相(xiàng)當成熟。　

       ±λ其具體(tǐ)操作(zuò)和(hé)原理(lǐ)是(sh$δ←↕ì)，當雷電(diàn)即将發生(shēng)時(shí)，雷暴雲層中γβ的(de)電(diàn)場(chǎng)會(huì)影(yǐng)≠≠​¥響地(dì)面的(de)電(diàn)場(chǎng)，科(kē)學家(jiā$≥ )通(tōng)過測量地(dì)面的(de)電(diàn)場(chǎng)強度‍₩>÷，推斷出雲層中放(fàng)電(diàn)環境∏σ的(de)發展趨勢，從(cóng)而确定引雷的(de)最佳時(shí)機•★≠(jī)。随後，他(tā)們會(huì)發射帶有(yǒu)金(jīn)屬導γ‌¥線的(de)小(xiǎo)型火(huǒ)箭。火(huǒ)箭¶∞上(shàng)升時(shí)，導線會(huì)形成一(yī)個(gè)從(c↔★'✘óng)地(dì)面到(dào)雲層的(de)放(fàng)電(diàn)過程✘←≈<，誘導形成雷電(diàn)放(fàng)∑ ∏電(diàn)，并沿著(zhe)導線直達地(dì)面。

      &nΩ $∏bsp;要(yào)實現(xiàn)人(rén)工(gōng)引雷，離±↕&(lí)不(bù)開(kāi)引雷火(huǒ)↑↓β₩箭這(zhè)個(gè)主角。引雷火(huǒ)箭‍¶αφ的(de)內(nèi)部裝有(yǒu)發動機(jī)和(hé)點火(huǒ)∑₩÷裝置，外(wài)部拖帶一(yī)根細長(cháng)堅固的(de)金(¶©jīn)屬絲。千萬别小(xiǎo)看(kàn)了(le)這(zhè)根•​α金(jīn)屬絲，它不(bù)僅需要(yào)足夠結實來(lái)承受©™→上(shàng)升過程中的(de)拉力，還(hái)要(y✘βào)盡量輕便以減輕火(huǒ)箭負荷。火(huǒ)箭發射速度的(de)控£$♣¥制(zhì)也(yě)至關重要(yào)，太快(kuàiε×)會(huì)導緻金(jīn)屬絲斷裂，太→γ $慢(màn)則無法及時(shí)形成放(fàng)電(diàn)≤☆通(tōng)道(dào)。

      &nb₩<↑sp;人(rén)工(gōng)引來(lái)的(de)雷電(dià§∞ ∞n)與自(zì)然雷電(diàn)有(yα≥©≥ǒu)何異同呢(ne)？從(cóng)本質上(s↕÷δβhàng)說(shuō)，兩者都(dōu)涉及¶ε✘σ大(dà)量電(diàn)荷的(de)快ε♣(kuài)速移動，放(fàng)電(diàn)過程₩♥‍$也(yě)是(shì)基本相(xiàng)同的(de)，人(ré¶  ≤n)工(gōng)觸發雷電(diàn)和(hé)自(zì)然雷電(diàn)<↔ '非常接近(jìn)。然而，自(zì)然雷電 ♠×δ(diàn)的(de)路(lù)徑和(hé)時≠♣(shí)間(jiān)是(shì)随機(jī)的(de)，而人(rén∞")工(gōng)引雷可(kě)以預知(zhī)雷電(diàn)的(de∏>)落點并準确記錄時(shí)間(jiān)。​✘　　

       人(rén)工(gōng≥≈)引雷為(wèi)雷電(diàn)研究提供了(le)寶貴的(de)±γ ←試驗平台，還(hái)在許多(duō)實際應用(yòng)中發揮了(le)重'γ要(yào)作(zuò)用(yòng)。比如(rú)通↓ε(tōng)過引導雷電(diàn)至特定↔✔Ω↕位置，科(kē)學家(jiā)們可(kě)以✔™♦≥更好(hǎo)地(dì)研究雷電(diàn)•≤ ↑的(de)放(fàng)電(diàn)機(jī)制(zhì)、雷電(diàn≈÷)和(hé)地(dì)面目标物(wù)的∏α(de)相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)等，由此改進α€ σ雷電(diàn)預測和(hé)防護技(jì)術(shù)。​>≤又(yòu)比如(rú)通(tōng)過提供Ω¥♣最接近(jìn)真實雷電(diàn)的(de)模拟環境，科(kē)學家(jiāδα)可(kě)以有(yǒu)效測試防雷裝置，确保這(zhè)些☆∑(xiē)裝置在實際使用(yòng)中能(néng)夠保護$₩​≥建築物(wù)和(hé)設備。　　

       從(§"cóng)敬畏雷電(diàn)這(zhè)種天∞★際狂暴力量，到(dào)将自(zì)然力量轉化δ∑(huà)為(wèi)可(kě)控的(de)™ "★研究對(duì)象，未來(lái)，人(rén)工(gōngγ÷✘)引雷技(jì)術(shù)将為(wèi)探索<™σ雷電(diàn)奧秘和(hé)安全利用(yòng)雷電(d©'βiàn)提供更多(duō)可(kě)能(néngσ‌)。

美(měi)觀實用(yòng)完美(měi)融₩₽∑↑合——

古今建築的(de)防雷智慧　　

       古往今來(lái£≥​)，建築物(wù)一(yī)直面臨著(zhe)雷擊破壞的(<'♦₩de)風(fēng)險。随著(zhe)氣候變暖，城(chéng)市(shì)建•★β築在雷雨(yǔ)季節遭受雷電(diàn)襲擊的(de)概♣↕φ✘率大(dà)幅增加，特别是(shì)建築中的(de)電(diàn)子(zǐ)✘​設備和(hé)網絡設施一(yī)旦遭受雷擊，損失更為(wèi)嚴重。®€✘在“電(diàn)子(zǐ)化(huà♣ ∑)時(shí)代”，雷擊已經成為(wèi)一( ←£↕yī)大(dà)公害，建築物(wù)的(de)±¥防雷措施顯得(de)尤為(wèi)重要(yào)<↕♦★。　　

      ★→'↑ 那(nà)麽，古今建築是(shì)如(rú)何應對(duì)雷電(©☆γ©diàn)侵襲的(de)？常用(yòng)的∏♠€(de)防雷方法有(yǒu)哪些(xiē)？　　

       李京£$¶校(xiào)介紹，除了(le)直接的(de)雷擊災害外(wài)，✔∞<ε近(jìn)年(nián)來(lái)高(gāo)精尖設備受雷擊€♦∑的(de)事(shì)件(jiàn)日(rì)益增多($♠duō)，因為(wèi)其內(nèi)部的(de)電(​Ωdiàn)子(zǐ)設備耐壓很(hěn)低(dī)±♦‌φ，對(duì)雷暴雲産生(shēng)的(de)雷電(diàn)↕₽電(diàn)磁脈沖及各類金(jīn)屬管、線上(shàng$δ≥)産生(shēng)的(de)雷電(diàn)波 ©♣♥入侵非常敏感，極易引起短(duǎn)路(lù)、火(huǒ₽©∑)災、爆炸或造成觸電(diàn)事(shì)→₩故，這(zhè)也(yě)成為(wèi)了(le)現(xiàn)代防雷的(¶≤de)重點。　　

       國✔∑(guó)家(jiā)體(tǐ)育場(chǎng)“鳥巢β☆♦”的(de)外(wài)表光(guāng)滑，沒有(yǒu​→β)凸起的(de)避雷針，整個(gè)建築的(  de)鋼結構本身(shēn)就(jiù)具備避雷的λ &✘(de)功能(néng)。防雷設計(jì)巧妙地(dì)利用(yòn$₽‍∞g)鳥巢巨大(dà)的(de)金(jīn)屬屋面闆充當接λα閃器(qì)，而它所有(yǒu)的(de)&✔→₹∏ldquo;鋼筋鐵(tiě)骨”則構成≤↑←了(le)一(yī)個(gè)籠式避雷網。這(zhè←≈ )個(gè)巨大(dà)的(de)籠子(zǐ)保護著(zhe)&l✔↓​¶dquo;鳥巢”，當雷電(diàn)到Ω♦"‌(dào)來(lái)時(shí)，電(diàn)流順著(zhe£•≠)一(yī)根根鋼筋和(hé)一(yī)塊塊鋼闆連成的(de)“•‌∑高(gāo)速公路(lù)”，分(fēn)散并迅速導入地(dì→ β£)下(xià)，避免對(duì)建築本身(shēn β★)造成破壞。中間(jiān)的(de)露天≤×™×部分(fēn)安裝了(le)架空(kōng)金(jīn)屬導線，從(cóng)✘ε₩≤而起到(dào)了(le)避雷帶的(de)作(zuò)用(yòng)。

       懸挂在北(běi)京奧‍±林(lín)匹克塔的(de)奧運五環标識，宛如(rú)城(chéng)市<$☆(shì)的(de)地(dì)标。由于五環标¶>識本身(shēn)就(jiù)是(shì✘β±)金(jīn)屬材質，又(yòu)位于建築物(wù)的(de)最高(g₩∑∏āo)處，本身(shēn)就(jiù)發揮了(le)避雷針的(de)作(¥÷←≤zuò)用(yòng)。五環标識吸引雷電(diàn)後，÷ ↔$通(tōng)過導電(diàn)良好(hǎo)的(de)金(jīnΩ←)屬結構，将雷電(diàn)引導至地(dì)面，從(cóng)而∏§γ÷保護建築物(wù)免受直接雷擊的(de)破壞。　　₽∞

       雄偉的(de)萬€↑裡(lǐ)長(cháng)城(chéng)又(¥≠±yòu)是(shì)如(rú)何避雷的(de)呢(ne)？據了(le®₽π)解，除了(le)在雷電(diàn)易發區(qū)的(de)∏♥₹長(cháng)城(chéng)敵台（烽火(huǒ)台）上(shànλ✔φ™g)安裝避雷針外(wài)，近(jìn)年(nián)來(lái)±Ω₹±，文(wén)物(wù)保護部門(mén)還(há"βi)使用(yòng)了(le)與本體(tǐ)及兩φ<®側景觀一(yī)緻的(de)避雷仿真樹(shù)，這(zhè)些(xiē)仿真↔§樹(shù)仿照(zhào)松樹(shù)的‍λ↑(de)外(wài)觀做(zuò)成，既美(měi)觀$β↕ε又(yòu)實用(yòng)。“避雷仿真樹(shù)數(shù)量≠≈、間(jiān)距、高(gāo)度，都(dōu)會(huì)☆→>‍經過嚴格測算(suàn)。樹(shù)的(de)¥©高(gāo)度會(huì)比長(cháng)城(cδ♠‍δhéng)要(yào)高(gāo)，但(dàn)不(bù)會(ββhuì)太密。”李京校(xiào)介紹。 &λ÷; 　　

      &₹‌βnbsp;在雷電(diàn)災害頻(pín)繁發生(shēng)的(de)拉€≈¥>薩，布達拉宮遭受雷擊的(de)記錄少(shǎo)之又(yòu)✔☆≠少(shǎo)。這(zhè)緣于其大(dà)殿頂部采用(yòng)導電(di₹≤™₹àn)性能(néng)良好(hǎo)的(de)金(jīn¶✔∏ε)屬，金(jīn)頂之下(xià)使用(yòng)栓接和(hé)鉚接相(xiγ™àng)互連接。另外(wài)，布達拉宮整體¶↔↔(tǐ)以石木(mù)結構為(wèi)主€★±，牆體(tǐ)由白(bái)瑪草(cǎo)混合當地(dìα<≤Ω)泥土(tǔ)堆砌而成，幹燥絕緣，既堅固又(yòu)防火(huǒ)。　±$

       位₹γ©×于北(běi)京頤和(hé)園內(nèi)的¥ ₽£(de)佛香閣則“自(zì)帶”避雷裝₽'α​置，閣頂裝有(yǒu)銅制(zhì)的(de)橢圓形球狀體(tǐ)，實際€>→↕起到(dào)了(le)避雷針的(de)作(zuò)用(yòng)，如(rú ™¥)今被改造成現(xiàn)代避雷裝置，其和(hé)防雷引下(xià)πβ±β線、接地(dì)裝置良好(hǎo)連接，繼續保₽∑護著(zhe)這(zhè)座古建築。　　

       現(xiàn)代建築在♥α&防雷技(jì)術(shù)上(shàng)λ→也(yě)不(bù)斷創新，我國(guó)台灣的(de)≥‍台北(běi)101大(dà)樓的(de)防雷系統複雜(zᣀ↕π)高(gāo)效，整個(gè)大(dà)樓由鋼鐵(tiě)結構♦≈支撐，頂部裝有(yǒu)避雷針，地(dì)基中的(de)接地(d←↑ì)網進一(yī)步确保了(le)雷電(dià ☆n)的(de)安全洩放(fàng)。放(fàng)←♥φ"眼全球，迪拜哈利法塔作(zuò)為(wèi)目前世界上(shàng)最高(gΩ ×≤āo)的(de)建築，塔頂安裝的(de)大(dà)量避雷針以及雷電(diàn±≥•)監控設備形成了(le)密集的(de)防雷網絡，能(néΩ÷→ng)夠實時(shí)監測雷電(diàn)活動。以獨特的(de)船(chuán☆&)型設計(jì)和(hé)空(kōng)中花(huā₩±¶)園而聞名的(de)新加坡濱海(hǎi)灣金(jīn)沙酒店(≤Ωφdiàn)，在空(kōng)中花(huā)園的(de)每個(gè)§‌₽角落安裝了(le)避雷針，地(dì)基和₩ε≠∏(hé)地(dì)下(xià)結構中設有('÷βσyǒu)完備的(de)接地(dì)系統，便于更好(hǎ↕β←o)洩放(fàng)雷電(diàn)流。　β÷‍±　

       古今建築防雷的(d₽βe)巧妙之處不(bù)僅在于其技(jì)術(shù)手段的(d←‌"×e)進步，更在于對(duì)美(měi)觀與實用(yòn∏ ±₽g)的(de)完美(měi)融合。在電(diàn)€♥±子(zǐ)化(huà)時(shí)代，建築物(wù)防雷不(bù)僅是>•(shì)保護建築本身(shēn)，更是(s≤$hì)保障建築內(nèi)人(rén)員(yuán)和(hé)γ≤£☆設備安全的(de)重要(yào)措施。如(rú)今可(¥ kě)以看(kàn)到(dào)，雷電(diàn₽ε★&)防護已逐漸成為(wèi)一(yī)門(£→mén)藝術(shù)，在這(zhè)些(xiē)建築中π♠×展現(xiàn)其獨特的(de)魅力。

中國(guó)氣象報(bào)社 出品

策劃：王婉 文(wén)科(kē) 苗豔麗(lì)

專家(jiā)顧問(wèn)：

中國(guó)氣象科(kē)學研究院研究員(yuán)、中'♦≠≠國(guó)氣象局雷電(diàn)野外(wài)科(kē)學試驗基地 $(dì)主任 呂偉濤

中國(guó)氣象科(kē)學研究院副研究員(yu±™™&án) 劉恒毅

北(běi)京市(shì)氣象探測中心正研級•♥高(gāo)級工(gōng)程師(shī) 李京校(xiào)

作(zuò)者：林(lín)禹彤 闫辰宇 王婉

編輯：楊奧清 文(wén)科(kē) 丁繼武

發布：姜虹

審核：段昊書(shū) 崔國(guó)輝