闪电⼀定只劈最⾼的物体吗?

作者: ⼩聪

来源: 中科院物理所

发布日期: 2023-08-06 12:27:35

本文详细介绍了闪电的形成过程、分类、以及在雷雨天气中的安全出行建议。文章指出,虽然闪电更倾向于击中高处的物体,但这并非绝对,因为闪电是一种随机的自然现象。文章还提供了在户外遇到雷击时的应对措施,强调了在雷雨天气中避免外出的重要性。

这个假期你⼀定有很多出⾏计划,可是伴随着台⻛“杜苏芮”来袭,各地出现了很多强降⾬天⽓,随之⽽来的往往是电闪雷鸣。雷电似乎⼀直是夏季的代名词,当那⼀道道闪电划破夜空,瞬间照亮⼀⽅,闪过⼀道美丽的弧线,引来很多摄影爱好者的驻⾜,希望抓拍到那⼀张惊艳四⽅的闪照。许多⼈追随闪电的脚步,只为在⾼速摄影机下⽬睹它的真容。可是这时候,你⼼⾥是不是也在发怵,万⼀它劈下来怎么办?遇到雷⾬天⽓,到底哪⾥才是安全的?

总说下⾬天不要站在树底下,那么,闪电⼀定只劈最⾼的物体的吗?在雷⾬天⽓频繁的季节,怎么安全出⾏呢?带着这些疑问,我们⼀起⾛进这让我们既爱⼜怕的闪电,揭开它的神秘⾯纱。

闪电是由静电放电产⽣的⼀种⾃然现象,发⽣在携带不同电荷两个带电区域之间,当两个带电区域之间的电场⾜够强,局部电压达到空⽓的击穿电压时,两个区域之间的空⽓可以被连续电离,空⽓会被击穿形成等离⼦体,这样电流就会通过原来绝缘的空⽓,形成闪电。根据发⽣区域的不同,闪电可以分为三类:云内闪电、云间闪电和云地闪电。

前两种是最常⻅的闪电形式,云地闪电仅占所有闪电的⼤约25%,但是由于其电对⼈类的⽣产⽣活影响较⼤,所以研究最多。云层带电的详细过程现在还没有定论,不过⼤致上可以这样理解:在云团内温度在-15℃~-25℃的范围内,存在着⼤量的冰晶和软雹,它们在运动的过程中相互碰撞,由于摩擦起电使冰晶带正电、软雹带负电,冰晶质量⼩,携带正电荷向上移动,软雹质量⼤,携带负电荷向下移动。

从⽽使负电荷在云团下部聚集,正电荷在云团上部聚集。云团中正负电荷分离,形成很强的电场。如果这两个区域相对放电,就会产⽣云内闪电。我们平时看到的多数闪电属于云内闪电或者云间闪电,像这样:这样的闪电只能看到亮光,但看不到闪电⾛过的轨迹,因为这些轨迹隐藏在云层之内,这些闪电不会到达地⾯,对我们的影响较⼩,我们暂时不研究这些闪电。

如果云团底部聚集的负电荷⽐较多,就会在地⾯感应出正电荷,在云团和地⾯之间就会形成强电场,云团和地⾯之间的空⽓就会电离,形成导电通道,云团中的负电荷流向⼤地,形成云地闪电。⼀次云地闪电由多次放电脉冲构成,每⼀次放电脉冲⼜包括⼀次“先导”和⼀次“回击”。第⼀个放电脉冲爆发之前,有⼀个准备阶段:梯级先导放电。

在云层和地⾯之间强电场的作⽤下,负电荷向下移动,移动过程中,空⽓不断电离,形成⼀条发光的放电通道,在第⼀次电脉冲过程中,放电不是连续的,⽽是成阶梯状的,称为梯级先导。每⼀级的⻓度约为50⽶,两级阶梯间约有50us的间隔,平均速率为150km/s,约为光速的⼆千分之⼀,半径约1到10⽶。因为先导常常分叉,所以闪电看起来像树杈的形状。

地⾯上的建筑物或者⼀些凸起的物体,⽐如⼭顶、树顶,相对于地⾯来说,就是“尖端”,因此当云层向地⾯靠近的时候,这些“尖端”更容易聚集电荷,云层和“尖端”之间的空⽓更容易被击穿,从⽽遭受电击。虽然道理上来讲闪电更喜欢⾼处的物体,但这不是绝对的,闪电毕竟是⼀种随机的⾃然现象,每年因雷击致死的⼈中就不乏在开⻋的路上,或者在船上遭受雷击的例⼦。讲了这么多,你们⼀定迫不及待地想要知道在户外怎么躲避雷电了。

其实相关的⽅法已经⽿熟能详,但是⼩编要告诉你,雷⾬天户外没有安全的地⽅。如果在户外遇到雷击怎么办?没有室内或其他保护设施可以进去的情况下,最后可能保护你免受雷电伤害的⽅法是:⽴即远离任何⾄⾼点,⽐如⼭顶、⼭脊或者房顶;远离空旷地带,避免⾃⼰成为制⾼点;不要平躺在地上;不要在⼀个孤⽴的树下躲避;远离⽔源或导体;不要在浅洞或浅沟壑躲避。

躺下或蹲下都不是躲避雷击的好办法,要减⼩雷击的概率,必须将⾼度和身体与地⾯的接触⾯积都减到最⼩,⽽蹲下只是没办法的办法,并且这不会显著减少被雷击中的概率,反⽽可能使你错过最佳逃避的时机。所以躲避雷电最好的办法还是不要待在户外。千万不要等到快要被闪电击中时才做出反应。当你的头发竖起,或者有刺痛感的时候,可能已经没有办法躲避电击了,如果你这种情况发⽣,你能做的就是尽可能快地跑向安全的地⽅。

汽⻋,楼房等内部都是安全的地⽅。所以⼩编建议⼤家出⾏之前提前查⼀下当地的天⽓情况,及时关注天⽓预报,避免在雷⾬天⽓⾥出⾏。遇到闪电时,可以利⽤闪电和雷声的传播速度差粗略判断闪电的距离。我们知道声⾳在空⽓中的传播速度为340m/s,光速为300000km/s,如果看到闪电后20秒内没有听到雷声,说明闪电离我们较远,反之,说明闪电离我们较近,需要尽快找到建筑物躲避。

在最后⼀声雷过去30分钟后,闪电的危险才能基本解除。

UUID: 6125ff20-0578-4ec5-9c88-d9238413b856

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院物理所公众号-pdf2txt/2023/中科院物理所_2023-08-06_闪电一定只劈最高的物体吗?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0074 元