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  • 雷击[自然现象]

    雷击,指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏。

    云层之间的放电对飞行器有危害,对地面上的建筑物和人、畜影响不大,但云层对大地的放电,则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。一但对万物造成危害都可以称为被雷击。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 雷击 英文名: thunderstroke; be struck dead by stroke of lightni
    形成 带电云层与地面放电的自然现象 基本解释: 打雷时电流通过人

    目录

    词语概念 /雷击[自然现象] 编辑

    基本信息

    词目:雷击

    拼音:leí jī

    注音:ㄌㄟˊ ㄐㄧ

    英文:thunderstroke[1]

    引证解释

    1.极言打击力量之迅猛无比。《三国志·蜀志·张嶷传》“辄有筹画战克之功”裴松之注引晋陈寿《益部耆旧传》:“若终不从,大兵致诛,雷击电下,虽追悔之,亦无益也。”

    2.雷电发生时,由于强大电流的通过而杀伤或破坏人畜、树木或建筑物等的现象。鲁迅《热风·随感录五十三》:“学几句世界语,画几笔花,也是高雅的事,难道也要同行嫉妬,必须声明鱼目混珠,雷击火焚么?”[1]

    形成 /雷击[自然现象] 编辑

    雷电 雷电

    一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。这就是我们所看到的闪电和雷鸣。

    当然,云层之间的放电主要对飞行器有危害,对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响,云层对大地的放电,则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。

    通常雷击有三种主要形式:其一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象,叫做“直击雷”。其二是带电云层由于静电感应作用,使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻大,以致出现局部高电压,或者由于直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象,叫做“二次雷”或称“感应雷”。其三是“球形雷”。

    特征 /雷击[自然现象] 编辑

    表现形式

    雷击的主要表现形式为闪电。

    雷击建筑物 雷击建筑物

    雷电发生时通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。阳电荷和阴电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。阳电奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有阴电的云层相遇;阴电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后阴阳电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数千米,但最长可达数百千米。

    威力大

    雷电电流平均约为20 000A(甚至更大),雷电电压大约是10的10次方伏(人体安全电压为36伏),一次雷电的时候大约为千分之一秒,平均一次雷电发出的功率达200亿千瓦(一般电饭锅的功率低于1000瓦)。

    中国建造的世界上最大的水力发电站——三峡水电站,电站的装机总容量为1820万千瓦,只有一次雷电功率的千分之一。

    当然雷电的电功率虽然很大..,但由于放电时间短,所以闪电电流的电功并不算大,一次约为5555度。

    全世界每秒就有100次以上的雷电现象,一年里雷电释放的总电能余约为17.5亿千度。

    若一度电的电费为0.30元,全世界一年的雷电价值为5.25万亿元,这是一笔巨大的财富,但由于雷电时间极短,人类还难以捕捉这种电能;佛罗里达州,以及中国清华大学电机系,上海交通大学高电压实验室正不断的为人类探索着新的梦想。

    雷电强度

    夏季,通过雷雨云层积累的强大电荷区出现的高压电场放电以及弧光的光辐射强度可计算出击穿空气分子的电压值。通常,干燥的空气被一万伏特高压电场击穿的间距为一公分,如果空气中水分的湿度由小到大呈阶梯式变化,其所被击穿的电压量也在数万伏特至数千伏特之间变化。一般来讲,强大的雷雨云电荷层所形成的对地电场电压为一亿伏特至10亿伏特左右。而在空气被击穿时所产生的电流是在3万至30万安培之间,由其所产生的电功率也是在一千万瓦特左右,这只是一次中等雷电的放电数据。在雷雨云的放电期间可分为几个阶段,第一阶段发生在雷雨云雨水卸载的前期,其雨量很小或接近于零星雨状态,此时空气的湿度较低,而电荷云层对地面的高度是在1000米左右或者还更低,它所形成的空间电场电压数值是较高的,一般在数亿伏特左右。而在后期阶段则是随着雨量的不断加大和空气湿度的不断增高以及电荷云层距地面的高度下降,其所产生的电场电压也会随其降低的。

    强雷电电荷放电一般是在雷雨形成的前期,其放电强度一般也是从大到小逐级次的减少,这也是随其空气湿度的不断增加和云层电荷不断的释放而构成的梯度变化。平时我们看到的由强雷电放电所产生的弧光辐射和巨大的空气冲击波大部分是在雷雨形成的初期阶段。在雷雨到来的前期,空气湿度较低,按击穿一公分空间距离所需要的一万伏特电压来计算,1000米间距的电场电压则需要一亿伏特电压。雷雨云层的电荷量越大,电压场就会越高,另外,雷雨云层距离地面的高度越低,所形成的放电电流也就越大,这是一正比关系。雨季的雷暴声也是由弧光放电产生的空气冲击波放大形成的,雷暴的声音分贝系数越高则雷雨云层电场放电的强度也就越大。

    在我们知道了关于雷电的相关知识后,避雷防雷也就了如指掌了。在雷雨到来的前期和中期,人们尽量的躲避,等待大雨磅礴、空气的湿度增加和雷电放电过程完毕后以及在雨后再去做你的事情。不然的话,遭受雷击是不可避免的。

    影响 /雷击[自然现象] 编辑

    有益影响

    雷电交加时,空气中的部分氧气被激变成臭氧。稀薄的臭氧不但不臭,而且还能吸收大部分宇宙射线,使地球表面的生物免遭紫外线过量照射的危害。闪电过程中产生的高温又可杀死大气中90%以上的细菌和微生物,从而使空气变得更加纯净而清新宜人。

    据统计,每年地球上空会出现31亿多次闪电,平均每秒钟100次。每次放电,其电能高达10万千瓦时,连世界上最大的电力装置都不能和它相比。另外,大气中还含有78%不能被作物直接吸收的游离氮。闪电时,电流高达10万安培,空气分子被加热到3万度以上,致使大气中不活泼的氮与氧化合,变成二氧化氮。大雨又将二氧化氮溶解成为稀硝酸,并随雨水降至地面与其他物质化合,变成作物可以直接吸收的氮肥。据测算,全球每年由雷雨而“合成”的氮肥就有20亿吨。这20亿吨从天而降的氮肥,相当于20万个年产1万吨的化肥厂的产量总和.

    发电应用

    雷击[自然现象] 雷击[自然现象]

    随着不可再生能源的不断地消耗,人类即将面临着能源危机。各国都不断得寻找和开发利用新能源。其中雷电就是一个巨大的能源。

    在我国海南岛及雷州半岛是雷电活动最剧烈的地区,年平均雷暴日高达130日。全球各地都有雷电特别活跃的地区。

    雷电有巨大的能量,地球上平均每秒有一百次闪电,一次闪电约释放八千瓦时的电能。每年全世界的雷电约放出二百五十亿千瓦小时的能量。所放出的能比全美国所有发电机发电的总量还要多。

    为此,我们可以打算开发一种安全有效的将瞬间具有高能量的雷电截获转换为一种可以被人类利用的利用的方法。主要原理是将电转化为热,利用热使水蒸发产生蒸汽,推动汽轮机发电。

    我们可以通过以下3种方案将雷电引下:

    1.用氢气球牵引细钢丝放入高空引雷

    2.用小型火箭升空引雷

    3.用气体激光器制造电离通道引雷。

    然后,我们将雷电引到一定的电阻,使其受热后,即可利用热能发电或者加热物体。

    除了发电还可以利用不同温度的热量用于制冷、工业干燥、工业热加工、种植业的温室供暖、家庭用的热水、沐浴、土壤加温、海水的浓缩及淡水的蒸馏。

    而且特别适于海岸及一些岛屿地区。

    提供了一种更为简便易于实施的发方法。

    危害 /雷击[自然现象] 编辑

    概述

    雷击 雷击

    自然界每年都有几百万次闪电,雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。最新统计资料表明,雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。据不完全统计,我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000~4000人,财产损失在50亿元到100亿元人民币。

    雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展,带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域,以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点,暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作,也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。

    危害类型

    直击雷

    带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象,称为直击雷。它的破坏力十分巨大,若不能迅速将其泻放入大地,将导致放电通道内的物体、建筑物、设施、人畜遭受严重的破坏或损害——火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁,甚至危及人畜的生命安全。

    雷电波侵入

    雷电不直接放电在建筑和设备本身,而是对布放在建筑物外部的线缆放电。线缆上的雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路扩散,侵入并危及室内电子设备和自动化控制等各个系统。因此,往往在听到雷声之前,我们的电子设备、控制系统等可能已经损坏。

    感应过电压

    雷击在设备设施或线路的附近发生,或闪电不直接对地放电,只在云层与云层之间发生放电现象。闪电释放电荷,并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压。

    雷击放电于具有避雷设施的建筑物时,雷电波沿着建筑物顶部接闪器(避雷带、避雷线、避雷网或避雷针)、引下线泄放到大地的过程中,会在引下线周围形成强大的瞬变磁场,轻则造成电子设备受到干扰,数据丢失,产生误动作或暂时瘫痪;严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁,使整个系统陷于瘫痪。

    系统内部操作过电压.-

    因断路器的操作、电力重负荷以及感性负荷的投入和切除、系统短路故障等系统内部状态的变化而使系统参数发生改变,引起的电力系统内部电磁能量转化,从而产生内部过电压,即操作过电压。

    操作过电压的幅值虽小,但发生的概率却远远大于雷电感应过电压。实验证明,无论是感应过电压还是内部操作过电压,均为暂态过电压(或称瞬时过电压),最终以电气浪涌的方式危及电子设备,包括破坏印刷电路印制线、元件和绝缘过早老化寿命缩短、破坏数据库或使软件误操作,使一些控制元件失控。

    地电位反击

    如果雷电直接击中具有避雷装置的建筑物或设施,接地网的地电位会在数微秒之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分,流向供电系统或各种网络信号系统,或者击穿大地绝缘而流向另一设施的供电系统或各种网络信号系统,从而反击破坏或损害电子设备。同时,在未实行等电位连接的导线回路中,可能诱发高电位而产生火花放电的危险。

    预防救治 /雷击[自然现象] 编辑

    应急要点

    雷击 雷击

    炎热的天气,加上午后的雷雨,增加了触电事故发生的几率。夏日极易发生触电事故,一则由于天气潮热多雨,同时人体分泌出大量的汗液,这种情况下使用电器容易导电;另外,由于雷雨增多,在室外也要注意防雷,避免一旦发生触电事故。

    注意关闭门窗-...,室内人员应远离门窗、水管、煤气管等金属物体。

    关闭家用电器,拔掉电源插头,防止雷电从电源线入侵。

    在室外时,要及时躲避,不要在空旷的野外停留。在空旷的野外无处躲避时,应尽量寻找低洼之处(如土坑)藏身,或者立即下蹲,降低身体的高度。

    远离孤立的大树、高塔、电线杆、广告牌。

    立即停止室外游泳、划船、钓鱼等水上活动。

    如多人共处室外,相互之间不要挤靠,以防被雷击中后电流互相传导。

    专家提示

    雷击[自然现象] 雷击[自然现象]

    高大建筑物上必须安装避雷装置,防御雷击灾害。

    在户外不要使用手机。

    对被雷击中人员-..,应立即采取心肺复苏法抢救。

    雷雨天尽量少洗澡,太阳能热水器用户切忌洗澡。

    室内预防

    在雷雨天气的时,如果正在家里,也要注意预防雷电的灾害,最科学的方法是在家安装避雷器,如果家中没有安装避雷设备可以这样预防:

    1.打雷时,首先要做的就是关好门窗,离开进户的金属水管和与屋顶相连的下水管等。

    2.尽量不要拨打、接听电话,或使用电话上网,应拔掉电源和电话线及电视天线等可能将雷击引入的金属导线。

    3.在雷雨天气不要使用太阳能热水器洗澡。

    4.不要将晒衣服、被褥用的铁丝接到窗外、门口、以防铁丝引雷。

    5.不要在孤立的凉亭、草棚避雨久留,注意避开电线,不要站在灯泡下,最好是断电或不使用电器。

    户外防雷

    1.遇雷雨天气时,不要站着,应蹲下降低高度,同时两脚并拢减少跨步电压带来的危害。

    2.不要站在大树下,不能用手摸扶大树,因为这时潮湿的树干已变成了一个引雷装置,再好离大树5m外。

    3.不要在水边和洼地停留,切勿站在楼顶、山顶、或接近其他易导电的物体,应迅速到干燥的室内避雨,如找不到房子应就近到山间或山岩下避雨。

    4.不要拿着金属物品在雷雨中停留,随身所带的金属物品应放在5m外的地方;在雷雨中不宜打伞,也不宜将羽毛球拍等扛在肩上。

    5.雷暴天气出门要穿胶鞋,这样可以起到绝缘作用,也不宜开摩托车骑自行车,人在汽车内一般不会遭到雷电袭击,因为封闭的金属导体有很好的防雷功能,要注意不要将头和手伸出窗外。

    雷击救治

    主症:皮肤被烧焦,鼓膜或内脏被震裂,心室颤动,心跳停止,呼吸

    肌麻痹。

    急救措施:

    1.伤者就地平卧,松解衣扣,乳罩、腰带等。

    2.立即口对口呼吸和胸外心脏挤压,坚持到病人醒来为止。

    3.手导引或针刺人中,十宣,涌泉,命门等穴。

    4.送医院急救。

    雷击事件 /雷击[自然现象] 编辑

    2016年月4日上午在江西省安义县金安福园墓区内..-,有市民扫墓时遭遇雷击,造成一死三伤。

    世界之最 /雷击[自然现象] 编辑

    雷击周围的空气是地球上最热的地方。在几分之一秒内,空气被加热到大约30,000ºC(54,032ºF),或者比太阳的可见表面高出约五倍。(吉尼斯)

    附图

     

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    参考资料
    [1] ^ 引用日期:2014-11-22
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