关于雷电的35个常见问题
闪电是地球上最美丽的神秘事物之一,但它也非常危险,因为它具有巨大的破坏力。甚至在远古时代,人类就目睹了闪电劈断高大的树木,纵火焚烧森林和房屋,在山坡和峡谷中杀死牛羊,也不止一次目睹过雷击致死的人。可怕的雷声隆隆声加剧了眩目的闪电的印象。
在这个巨大而可怕的元素面前,人们会感到渺小、软弱和完全无助。他认为闪电和雷声是众神不悦的表现,是对恶行的惩罚。
现代科学证明,雷暴是一种复杂的大气现象,伴随着放电——闪电引起的打雷。今天,我们对雷暴、闪电和雷电以及防雷有了相当多的了解。但也有未公开的。
闪电是怎样形成的: 什么是闪电,它是如何发生的?
这篇文章的目的是正确解释我们周围发生的自然现象的原因,迄今为止科学积累的关于雷暴和闪电的信息,由于在世界范围内进行的不懈研究,这些信息不断更新和完善。
所以,关于雷电的 35 个最热门的问题。
1.雷暴的中心在哪里? ——主要是高山和河谷经常交替的地方,以及平原——水分蒸发比较显着的地方。雷暴的出现受地形形状的影响,地形形状有助于相邻空气层温差的形成和维持。
2. 北半球和南半球的雷暴有多常见? ——在北半球中纬度的大部分地区,夏季6月和7月雷暴次数最多,冬季12月和1月较少。
在南半球,雷暴最常发生在 12 月和 1 月,较少出现在 6 月和 7 月。上述数据有不少例外。例如,在英国和冰岛周边地区,冬季雷暴很常见。在海洋上空,最多的雷暴总是发生在冬季。
在全球热带和亚热带地区,雷暴天气特别强烈,多发生在雨季。在印度——春季(四月至五月)和秋季(九月)。地球上雷暴天数最多的地区是热带和赤道国家。向北纬方向,其数量逐渐减少。
3. 世界上哪些地区是雷暴高发区? — 其中有六个:爪哇 — 每年有 220 天有雷暴天气,赤道非洲 — 150 天,墨西哥南部 — 142 天,巴拿马 — 132 天,巴西中部 — 106 天,马达加斯加 — 95 天。
闪电统计:
每一秒,超过100次闪电划过地球,每小时36万次,每天864万次,每年30亿次。
4. 闪电向哪个方向移动最多? ——从云层到地球,它们可以撞击山脉、平原或海洋。
5. 为什么我们会看到闪电? —— 一道道巨力流过的雷电通道,炙热无比,散发着璀璨的光芒。这使我们能够看到闪电。
6、旁观者能否区分主舞台和主舞台? “不是,因为他们直接一个接一个地跟在后面,极快地沿着同一条路径前进。”
一个领导 ——闪电出现的第一个准备阶段。专家称之为头部交错释放。从雷云到地球,领头者以光量子的快速连续移动,光量子的长度约为 50 米,每一步之间的间隔约为五千万分之一秒。
7. 两个相反的电荷第一次连接后闪电会断开吗? “停电了,但闪电通常不会停在那里。”通常,新的领导者会遵循第一个版本所采用的路径,然后再次进行大量丢弃。这样就完成了第二次放电。由两个阶段组成的多达 50 次这样的喷射可以连续发生。
8. 最常见的放电次数是多少? — 2 — 3.
9. 闪电闪烁的原因是什么? — 个别放电扰乱了闪电的过程。观察者将此视为闪烁。
10. 个人出院有何不同? “非常短暂——不到百分之一秒。”如果闪电次数很多,那么辉光会持续整整一秒,有时甚至数秒。闪电的平均持续时间约为四分之一秒。只有一小部分闪电持续时间超过一秒。
美国科学家 McIchron 引用了有关放电从高楼上升到云层的持续时间很短的信息。观察到的闪电有一半持续了 0.3 秒。
11.雷会在同一个地方打两次吗?- 是的。奥斯坦金诺的电视塔平均每年被闪电击中多达 30 次。
12.闪电总是击中物体的顶部吗? - 不。例如,闪电击中了帝国大厦顶部下方 15 米处。
13、闪电总是选择最高的物体吗? “不,不总是。”如果有两根并排的桅杆,一根是铁的,一根是木头的,闪电会更快地击中铁,即使它更低。这是因为铁比木头导电(即使在潮湿时)。铁桅杆与大地的连接也比较好,在形成导体的过程中更容易将电荷吸引到上面。
14. 闪电会不会击中下游沙丘或粘土区的最高点? — 闪电总是选择阻力最小的路径,因此不会击中地面的最高点,而是击中最近的粘土,因为它的导电率高于沙子。在河流流经的丘陵地区,闪电击中了河流,而不是附近的山丘。
15. 烟囱的烟能防雷吗? — 不,因为从烟囱冒出的烟可能会促进闪电的路径,从而导致闪电击中烟囱。
16、没有闪电能打雷吗? - 不。大家知道,打雷是闪电因气体膨胀而产生的声音,其成因就是它本身。
17.没有打雷会闪电吗? - 不。虽然有时远处听不到雷声,但它总是伴随着闪电。
18. 如何确定我们与闪电的距离? ——起初我们看到闪电,过了一会儿我们才听到雷声。例如,如果闪电和雷声之间相隔 5 秒,那么在此期间声音传播的距离为 5 x 300 = 1650 米。这意味着闪电击中距离观察者 1.5 公里多一点。
天气好的时候,闪电过后 50 到 60 秒,您可以听到雷声,这相当于 15 到 20 公里的距离。这远小于听到人工爆炸声的距离,因为在这种情况下,能量集中在相对较小的体积中,而在闪电放电中,能量分布在整个路径上。
19.闪电击中过汽车吗? — 干式轮胎的绝缘电阻非常大,不可能有雷电通过车辆直接接地。但是在雷暴期间,在大多数情况下会下雨,汽车的轮胎会被弄湿。即使车辆不是该区域中最高的物体,这也会增加碰撞的可能性。
20. 移动的汽车比静止的汽车吸引更多的闪电吗? ——这个问题没有明确的答案。然而,在任何情况下,都必须考虑到这样一个事实,即近距离雷击可能会令人恐惧和失明,因此移动速度必须与情况相适应。
21. 大雷雨天气应该怎么办? — 在大雷雨期间,您应尽量寻找合适的停车位或从高速公路转移到森林或乡间小路上,等待雷雨过去。
22.闪电能击中飞行中的飞机吗? - 是的。幸运的是,几乎所有被雷击中的飞机都在继续飞行,每飞行 5000 至 10000 小时,飞机大约会遭受一次雷击。
23.闪电在航空事故原因中的地位如何? — 如果我们列出由霜、雪、结冰、雨、雾、风暴和龙卷风等气象因素引起的飞机失事原因,那么闪电将排在最后一位。
24. 飞机上哪些设备比较容易受到雷击? — 大约三分之一的雷击会损坏电器。在某些情况下,雷击后,各种车载仪器无法工作 - 燃油量、油压等指标,因为它们的磁铁出现故障。不建议在雷雨天气加油,因为有被闪电击中的风险。
25、雷击地点的危险距离是多少? — 雷击处形成一个圆圈,圆圈内的跨步电压很大,对人和动物都是危险的。它的半径可达30米,旁观者很难分辨是直接雷击还是间接雷击,因为瞬间致盲,轰鸣声震耳欲聋,让人无法立即明白发生了什么。
26.建筑物内会发生意外吗? — 是的,如果有人靠近金属物体和避雷针出口。
27.哪里被雷击的危险较小——在城市还是在村庄? “在城市里,人们的危险性较小,因为钢结构和高楼在某种程度上起到了避雷针的作用。因此,闪电最常袭击在田间工作的人、游客和建筑工人。
28. 躲在树下的人可以避雷吗? “大约三分之一的闪电受害者躲在树下。
29. 有没有一个人经历过几次雷击的情况? ——被闪电击中四次的美国护林员罗伊·沙利文被认为是一个行走的幽灵,除了头发被烧焦外,他没有受重伤。他自己是这样描述这段经历的:“我就像被一个巨大的拳头砸在地上,全身都在颤抖。我失明了,失聪了,感觉自己快要崩溃了。过了几个星期,这些感觉才消失。 «
30、闪电对人体有什么影响? — 与在高压下运行的电气设备的作用相同:一个人会立即失去知觉(这是由恐惧促成的),他的心脏可能会停止跳动。中枢神经系统也受到影响,导致神经和肌肉瘫痪,尤其是呼吸系统。
如果一个人在直接雷击中幸存下来,那可能是因为大部分电流流向了另一个物体。除了或多或少严重的电击外,由于闪电的爆炸性活动,闪电还会在身体上留下灼伤,有时会留下肉体撕裂的深伤口。烧伤有一个惊人的形状,经常形成五颜六色的图画,称为 利希滕贝格的图片.
31、遇到雷击应该如何急救? — 与其他电击和烧伤相同:主要是人工呼吸。及时和足够长的时间完成,将挽救许多生命。如果通过提供适当的急救可以挽救被闪电击中的人的生命,那么麻痹的迹象通常会在数小时或数天内缓慢消失而不会造成有害后果。
32. 平均线路闪电的能量是多少? — 根据充电的电压、电流和功率数据,估计平均一粒电池包含大约 250 kWh(900 MJ)的能量。英国专家威尔逊引用了其他数据——2800 kWh (104MJ = 10 GJ)。
33.闪电能量会变成什么?— 最大的部分始终是光、热和声音。
34、单位地表的闪电能量是多少? — 对于1平方公里的地球表面,雷电能量相对较小。大气中的其他形式的能量,如太阳辐射和风能,大大超过它。
35.闪电有用吗? — 雷雨期间的放电将大气中的部分氧气转化为一种新的气态物质——臭氧,具有刺鼻的气味和出色的消毒性能。它的成分中有三个氧原子,它释放出游离氧,这就是雷雨过后空气得到净化的原因。
在闪电高温的影响下,氧气与大气中的氮结合,形成易溶于水的氮化合物。产生的硝酸与雨水一起进入土壤,在那里变成氮肥。