打雷是怎么形成的 避雷针的作用
雷电是自然界中一种强烈且令人畏惧的现象,自古以来便引起了人们的深刻关注。在古代,人们将雷电视作“天怒”,《论语》中也提到,当雷电出现时,应该端坐正经,这显示了古人对雷电的敬畏之情。东汉时期,王充对雷电展开了研究,提出了雷电源于阴阳的剧烈摩擦,形成了这一现象。
现代科学对雷电的理解更加系统。雷电是发生在积雨云中的一种自然现象,主要由于云中的电荷分布不均,电场强度达到临界点时发生放电。闪电可以分为云闪和地闪,其中云闪发生在云内部或云间,而地闪则直接击中地面。一般情况下,云闪与地闪的比例约为3:1。
雷电的表现形式多样。闪电通道可以从几百米到数百公里不等,且雷电通常呈现分叉状,也有些雷电呈直线状。还有各种罕见的雷电现象,如蜘蛛网状的蛛状闪电、细长的线状闪电、带状闪电,以及中高层大气中的红色精灵和蓝色喷流。特别是球状闪电,常被形容为恐怖的现象,它能够在空中漂浮并可能引发爆炸,给不少人带来惊悚的记忆。
根据世界气象组织的数据,2018年10月31日在巴西南部出现了最长的闪电,跨度达709公里,相当于从武汉到上海的距离。而2019年3月4日,阿根廷北部记录了最长持续时间的闪电,达到了16.73秒。
雷电通常伴随着暴雨和大风,但有时也会出现“旱天雷”,即晴朗的天空中突然发生雷电现象。这样的现象发生是因为闪电的放电通道可以从积雨云延伸至没有降水的空中,形成了所谓的“晴天霹雳”。需要指出的是,即使晴天雷电并不罕见,但在雷雨天气中,必须注意安全,寻找适当的避难所,防范雷电带来的风险。
在中国,雷电的发生集中在每年4月至9月,其中6月至8月为高发期。东部湿润地区每年每平方公里平均发生6.7次闪电,而西部寒旱地区的发生频率则较低,仅为1.9次。雷电高发区主要集中在北回归线附近及其以南的地区,如广东、广西、海南岛等地,每年每平方公里闪电次数可达31.4次。极低值区则包括西部的沙漠和盆地,每年每平方公里闪电次数低于0.2次。
尽管闪电照亮了天空,伴随震耳的雷声,释放的能量却并不像表面上看起来那么庞大。一道普通的地闪释放的能量约为10亿焦耳,持续时间非常短,通常仅数十微秒。但雷电的威力不容小觑,因为这种瞬间释放的能量可以造成严重伤害。每年,雷电导致的人员伤亡可达数千人,且可能引发建筑物、油库、输电线路等财产损失。雷电还可能干扰电力系统、通信系统等,带来间接的损害。雷雨天气时务必要提高警惕,注意安全,密切关注气象预警信息。