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[趣味科普] 气象科普：哪些运动雷击风险高？

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司凌。

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原名：独爱穿越。

举报只看楼主使用道具楼主发表于: 2013-11-02 0

　　很多人乍一听会疑问，体育运动与雷电有什么关系？殊不知，部分场馆运动和户外运动，面对雷嗔电怒，也可能使人处于危险之中。
　　场地条件是运动遇雷击的主要原因
　　危险的因子常常埋藏在绿茵场中，足球场上雷击事件也屡见不鲜，如1998年刚果民主共和国11名球员遭雷击丧命；2001年布基纳法索一座球场遭遇雷电，11名观众死亡，5人受重伤。
　　“空旷场地是主要原因，‘鹤立鸡群’最容易被雷击中，雷电‘钟情’于突出物。”北京市避雷装置安全检测中心总工宋平健直言，“哪里高，雷就容易打在哪里。”足球场地一般空旷平坦，雷雨天气里，站立或跑动的足球运动员就成为一根根矗立的“引雷针”。在闪电发生时，空气被击穿，云层中的电荷经闪电通道达到地面，悲剧可能会在一瞬间发生。
　　此外，由于在宽阔的球场中安装有效的防雷装置比较困难，避雷针的保护范围也有限，人很有可能处在建筑物的防雷设施保护范围外。
　　除了足球外，棒球、网球、高尔夫甚至田径等运动，由于需要在户外广阔平坦的场地进行，也存在雷击隐患。在宋平健看来，雷雨天尽量停止户外游泳、赛艇和沙滩活动。因为除了水面具备平坦的要素外，在所有场地中，“水体、水陆交界处等电阻率低的地方是最危险的”。
　　目前，对于有条件的运动场地来说，我们可以通过架设避雷针、避雷线或借用周围较高的灯杆等措施来防御雷电。但是，对那些无法安装防雷设施的场地来说，雷电防护主要依靠气象部门发送的雷电预警。人们收到预警后立即采取措施，停止活动并疏散人群，达到防雷效果。
　　不过，中国气象学会雷电委员会顾问关象石指出：“要避免被雷电直接击中，最简单的原则就是不要成为这个区域的高点。”

　　雷雨天应远离金属器材
　　“遇到雷暴天气，不管手里的球杆多昂贵，紧急情况下也要赶紧扔到一边，毕竟人的生命更宝贵。”关象石说，“雷电喜欢突出物，对导体也有‘偏好’。”
　　因为持金属球杆、鱼竿等遇险的人屡见不鲜。比如当下十分流行的碳素鱼竿，因为质量轻、强度大而受到钓鱼爱好者的青睐，但雷雨天携带的危险性也提高。宋平健告诉记者：“碳素的导电性好，再加上鱼竿甩出去后有四五米高，水面又平坦，可以说集多个危险因素于一体，需要多加小心。”
　　雷电凶猛，就连平时随身携带或使用的手机、mp3、ipad等电子产品也可能带来灾祸。近日发生过登山爱好者遭到雷击，脖子上的金项链熔化，造成极大伤害。
　　如果公众在室外遇到雷电天气的紧急情况，可以躲避到汽车中；若只能躲在树下时，需要特别注意：人的身体与树干、头部与树枝应保持大于3米的距离，并身体下蹲。“千万不要靠在树干上，多人在树下时，人与人之间应尽可能拉大距离。”宋平健提醒。

　　野外活动要备避险预案
　　如今，登山、极限运动已成为很多年轻人钟爱的运动。但在雷雨多发季，从事户外活动时，公众也不应忘记防雷。
　　关象石给野外运动爱好者提出建议：“活动之前，应该有相应的防范危险预案，做好充足准备。其次，万一遇到雷雨天，应该立即采取避险措施，如选择低处身体下蹲，将金属物品放在三五米远的地方。”
　　目前，有专业部门管理的旅游景区或野外场地，一般都具备较完整的防雷措施。据关象石了解，黄山管委会与气象部门合作，防雷设施布点密集，已经形成一套网络，可以在15分钟到两个小时之前发出预警信息，雷电预报准确率达到90%。预警发出后，工作人员立即通过多种方式疏散登山者。此时，需要登山者听从管理人员的指挥和疏导，及时避险。

　　日常科普非常重要
　　雷电的力量强大，“雷雨云团中的电荷对地放电，雷击点处出现的电压可高达到几十万伏到几百万伏。”宋平健感叹。
　　对于运动场地及运动项目的防御雷电灾害，除采取切实有效的雷电防护技术措施外，还要依靠雷电天气的预警。比如，全运会开幕前，辽宁省气象局通过闪电定位仪密切监测雷电发生情况，发布雷电监测预警，还通过手机和网站向赛事主委会、各运动代表队发送预报信息，将预警放在重要位置。
　　关象石常引用消防业“防消结合、以防为主”的名言，说：“就像预防火灾不是只靠危险时浇水，防雷亦是同样的道理。消除隐患在平时。雷电多发区的管理部门和个人在雷雨季节都需要格外注意。”
　　平时的防雷知识普及的重要性也日益显著。“日本的小朋友为什么能够在地震时几乎整齐划一地避险？这是长年累月普及知识和训练的结果。”关象石提到近期有人被雷击的事情时心情沉重，“很多灾难其实只要在细节处注意，是可以避免的。”

雷云的形成
　　产生雷电的条件是雷雨云中有积累并形成极性。科学家们对雷雨云的带电机制及电荷有规律分布，进行了大量的观测和试验，积累了许多资料，并提出各种各样的解释，有些论点至今还有争论。
1对流云初始阶段的“离子流”假说
大气中存在这大量的正离子和负离子，在云中的雨滴上，电荷分布是不均匀的，最外边的分子带负电，里层的带正电，内层比外层的电势差约高0.25V。为了平衡这个电势差，水滴就必须优先吸收大气中的负离子，这就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流发展开始时，较轻的正离子逐渐的被上升的气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在了下部，造成了正负电荷的分离。

自然现象-雷电(20张)2冷云的电荷积累
当对流发展到一定阶段，云体伸入0℃层以上的高度后，云中就有了过冷水滴、霰粒和冰晶等。这种由不同相态的水汽凝结物组成且温度低于0℃的云，叫冷云。冷云的电荷形成和积累过程有如下几种：
① 过冷水滴在霰粒上撞冻起电
在云层重有许多水滴在温度低于0℃时也不会冻结，这种水滴叫过冷水滴。过冷水滴是不稳定的，只要它们被轻轻地震动一下，就马上冻结称冰粒。当过冷水滴与霰粒碰撞时，会立即冻结，这叫撞冻。当发生撞冻时，过冷水滴外部立即冻成冰壳，但它的内部仍暂时保持着液态，并且由于外部冻结放的潜热传到内部，其内部液态过冷水的温度比外面的冰壳高。温度的差异使得冻结的过冷水滴外部带上正电，内部带上负电。当内部也发生冻结时，云滴就膨胀分裂，外表皮破裂成许多带正电的冰屑，随气流飞到云层上部，带负电的冻滴核心部分则附在较重的霰粒上，使霰粒带负电并留在云层的中下部。
② 冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电
霰粒是由冻结水滴组成的，成白色或乳白色，结构比较松脆。由于经常有冷水滴与它撞冻并释放潜热，它的温度一般比冰晶高。在冰晶中含有一定量的自由离子（OH-和H+），离子数随温度升高而增多。由于霰粒与冰晶接触部分存在着温度差，高温端的自由离子必然要多于低温端，因而离子必然从高温端向低温端迁移。离子迁移时，带正电的氢离子速度较快，而带负电的较重的氢氧根离子则较慢。因此，在一定时间内就出现了冷端氢离子过剩的现象，造成了高温端为负，低温端为正的电极化。当冰晶与霰粒接触后，又分离时，温度较高的霰粒就带上了负电，而温度较低的冰晶就带上了正电。在重力和上升气流的作用下，较轻的带正电的冰晶集中到云的上部，较重的带负电的霰粒则停留在云层的下部，因而造成了冷云的上部带正电而下部带负电。
雷电
③ 水滴因含有稀薄盐分而起电
出了上述冷云的两种起电机制外，还有人提出了由于大气中水滴含有稀薄盐分而产生起电机制。当云滴冻结时，冰的晶格中可以容纳负的氯离子，却排斥正的钠离子。因此，水滴冻结的部分带负电，而未冻结的部分带正电（水滴冻结时是从里向外进行的)。由于水滴冻结而成的霰粒在下落的过程中，摔掉表面还未来得及冻结的水分，形成许多带正电的小云滴，而冻结的核心部分则带负电。由于重力和气流的分选作用，电正点的小滴被带到云的上部，而带负电的霰粒则停留在云的中、下部。
3 暖云的电荷积累
在热带地区，有一些云整个云体都位于0℃以上区域。因而只含有水滴而没有固态水粒子。这种云叫暖云或水云。暖云也会出现雷电现象。在中纬度地区的雷暴云，云体位于0℃等温线一下的部分，就是云的暖区。在云的暖区里也有起电过程发生。
在雷雨云的发展过程中，上数机制在不同的发展阶段分别起作用。但是，最主要的带电机制还是由于水滴冻结造成的。大量观测事实表明，只有当云顶呈现纤维状，丝缕结构时，云彩发展成为雷雨云。飞机观测发现，雷雨云中存在以冰、雪晶和霰粒为主的大量云粒子，而且大量电荷的积累即雷雨云迅猛带电机制，必须依靠霰粒生长过程的碰撞、撞冻和摩擦等才能发生。

防雷击须知
　　雷电发生时产生的雷电流是主要的破坏源，其危害有直接雷击、感应雷击和由架空线引导的侵入雷。如各种照明、电讯等设施使用的架空线都可能把雷电引入室内，所以应严加防范。
雷击易发生的部位
1.缺少避雷设备或避雷设备不合格的高大建筑物、储罐等
2.没有良好接地的金属屋顶
3.潮湿或空旷地区的建筑物、树本等
4.由于烟气的导电性，烟囱特别易遭雷击
5.建筑物上有无线电而又没有避雷器和没有良好接地的地方。
预防雷电的方法
应急要点：
1.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。
2.关闭家用电器，拔掉电源插头，防止雷电从电源线入侵。
3.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，降低身体高度。
4.远离孤立的大树、高塔、电线杆、广告牌
5.立即停止室外游泳、划船、钓鱼等水上活动。
6.如多人共处室外，相互之间不要挤靠，以防雷击中后电流互相传到。
专家提示：
1.高大建筑物上必须安装避雷装置，防御雷击灾害。
2.在户外不要使用手机
3.对被雷击中人员，应立即采用心肺复苏法抢救。
4.雷雨天尽量少洗澡，太阳能热水器用户切忌洗澡。

统计
雷电次数——当雷暴进行时，隆隆的雷声持续不断，若其间雷声的时间间隔小于15分钟时，不论雷声断续传播的时间有多长，均算作是一次雷暴；若其间雷声的停息时间在15分钟以上时，就把前后分作是两次雷暴。
雷电小时——就是说在该天文小时内发生过雷暴，更通俗些说是在这个时间里曾听到过雷声而不论雷暴持续时间的长短如何。某一地区的"年雷电小时数"也就是说该地区一年中有多少个天文小时发生过雷暴，而不管在某一小时内雷暴是足足继续了一小时之久，还是只延续了数分钟。
雷暴日数——也叫做雷电日数。这是我们所最熟悉的。只要在这一天内曾经发生过雷暴，听到过雷声，而不论雷暴延续了多长时间，都算作一个雷电日。"年雷电日数"等于全年雷电日数的总和。
雷暴月数——也叫做雷电月数，即指在这一个月内曾发生过雷暴。"年雷暴月数"也就是指一年中有多少个月发生过雷暴。

我的感想：室外的一些运动雷击风险都很高哦，因为在室外空旷的地方，还有室外游泳也有雷击可能，所以雷雨天最好停止室外运动。打雷的时候，我连窗都不敢去关，怕被电到，所以等到雷电停下的间歇，飞速的跑去关窗，然后跑的远远的。原来雷雨天，太阳能热水器也不能用，以前倒是没有看到过。