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摘要雷电灾害是联合国公布的“最严重的十大自然灾害之一”,雷电事故给人类生命和财产带来了巨大损失,防雷工作已是当前当前人类刻不容缓的工作。作为一名防雷专业学生,希望能利用专业知识从科学层面解释雷电现象,以达州市雷击现象为研究对象,分析探讨雷击落雷密度,分析该市雷电发生的概率以及雷电活动环境对其发生率的影响,让更多的人认识和了解雷电的形成和防护,进一步加强防雷设施建设,增强自我防雷保护意识。
关键词雷电形成;发生概率;雷电活动环境;落雷密度因子;防雷
中图分类号TM865文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0115-01
雷电是发生于大气中的一种瞬态大气流、高电压、强电磁辐射的天气现象,当空中带有正、负电荷的云团放电使空中的电场强度达到25~30kV/cm时,将导致击穿空气绝缘,从而使正负电荷发生放电,形成常见的雷电。在局地突发性灾害事件中,雷电是强对流天气所造成的主要灾害之一,雷电灾害可使供配电系统、通信设备、计算机住处系统中断,可引起森林火灾,击毁建筑物,火车停运,造成油田、炼油厂、仓储等燃烧甚至爆炸,危害人类生命和财产安全。
长期以来,雷电灾害带来了严重的人员伤亡和经济损失。每年全世界有几千人死于雷击,全球每年的雷击受伤人数可能是雷击死亡人数的5~10倍,具有大电流、高电压、强电磁辐射特征的闪电对人类社会的威胁在日益加大,雷电灾害已经被联合国有关部门列为“最严重的10种自然灾害之一”,也是大气灾害学的一部分。作为一名防雷专业学生,希望能从科学层面上解释雷电现象,分析探讨雷击落雷密度差异的原因,让更多的人认识和了解雷电的形成及防护,加强防雷设施建设和自我防雷保护意识。
1雷电云及雷雨云起电机制
1.1雷电的形成
18世纪以前,在中国古代,认为雷电是雷公、电母制造出来的,西方人相信雷电是上帝发怒的结果,谁做坏事,上帝就用雷电来惩罚他,因此人们对雷电总怀有恐惧心理。一些不相信上帝的有识之士试图解释雷电的起因,最早探索出雷电奥秘的是美国科学家富兰克林。
雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大自然的放电引起的。天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,随地面的受热空气上升,超过大气的击穿强度时,就会发生雷云与大地间的放电,即人们常说的雷击。
1.2雷云起电机制
当雷云起电,电荷逐渐增加,雷云周围电场逐渐增强,局部达到产生游离放电的条件时,从雷云出发的放电就开始了。最初的放电是电晕放电,随着电场的增强,在电晕放电中出现火花放电,随着火花放电长度的增加而形成刷状放电,刷状放电呈现断续的刷状形式,放电逐步发展,每次放电都比前一次更强,推得更远。
1.3雷电的危害
雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害,而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致
2达州市雷击发生概率
不同地区雷电活动的频繁程度是以年平均雷暴日数度量的,按世界气象组织的定义,在某站听到雷声的一个观测日为一个雷暴日。
案例1:2004年7月8日中午1点多,达州市罗江镇、宣汉县一带发生了一次强雷暴并伴有短时大风、冰雹天气过程。其中一强雷暴直接击中罗江镇高岩村四组一排以木料为主要结构的房屋而引发大火,大火借风势迅速燃烧起来,一会儿,整排共6户人家的13间木质结构的房屋及家里所有粮食、财产化成灰烬,当时人们都在田间劳动,未造成人员伤亡。由于消防官兵及时赶到扑灭大火,没有造成更大的损失。。
3雷击概率分析
3.1雷击活动与地形地貌和气象条件有着直接关系
达州市位于东经106°25′~108°36′,北纬30°2′~32°40′,地处四川省东北部,与陕西、南充、巴中、重庆接界,地形地貌复杂,海拔高度差异大,处于中国气候脆弱带,在秦巴山特定的地理环境影响下,气候复杂多变,自然灾害发生频繁。
3.2地质条件对雷电活动环境影响
雷击经常发生在有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、山坡与稻田接壤的地上和具有不同电阻率土壤的交界地段。
3.3建筑物自身因素对雷电活动环境影响
从闪电的形成机制可知,闪电是大气电场增强到一定程度后空气的自持导电现象,因此,建筑物自身结构材料所能积蓄的电荷量的多少直接影响建筑物接闪的频率。
4防雷措施
4.1加强雷电灾害预报预警信息,大力普及防雷科学宣传
多年来,达州市气象部门都在积极探索防雷减灾的长效机制,在防雷科普、雷电信息传输以及雷电风险评估、安全区划等方面作出了努力,以减少雷电灾害的损失,通过加强雷电监测网络和雷电业务平台建设,开展雷电天气、雷击落区、危害等级预报等业务,向民众发布雷电灾害监测预警信息,全面提升了群众雷电预警能力和水平。
4.2建筑物防雷
现代建筑物应采取综合防雷措施,要通过正规部门安装有效的避雷针、避雷带(网),同时提高建筑物内所有弱电设备的耐雷能力,把各部门独自设置的多处专用接地改为合设大楼的基础接地。
4.3室内防雷
遇上雷雨天气,在室内人员也要防雷从天降。据市气象局防雷办工作人员介绍,雷电发生时应立即关好门窗,防止球形雷侵入室内,避免因室内湿度大引起导电效应而发生雷击灾害。
5结语
经过本文以上分析后,初步认识了雷电的形成和发生时危害,了解了达州市受地形气候、地质、构筑物的自身因素以及公众防范雷击意识的制约,使得达州市雷电活动环境活跃、雷击事故频繁发生,在这种条件下,给达州市民正常生产生活带来了很大的不利影响,同时也给防雷工作者带来更大的挑战。
参考文献
[1]王昂生.大气灾害学[J].地球科学进展,1991,6(5):74-75.
[2]雷电灾情通报(4期).四川气象局,2004,08(03).
作者简介
邹遂玺(1987—),男,汉,四川省达州市,本科学历,成都兴业雷安电子有限公司。
关键词雷电形成;发生概率;雷电活动环境;落雷密度因子;防雷
中图分类号TM865文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0115-01
雷电是发生于大气中的一种瞬态大气流、高电压、强电磁辐射的天气现象,当空中带有正、负电荷的云团放电使空中的电场强度达到25~30kV/cm时,将导致击穿空气绝缘,从而使正负电荷发生放电,形成常见的雷电。在局地突发性灾害事件中,雷电是强对流天气所造成的主要灾害之一,雷电灾害可使供配电系统、通信设备、计算机住处系统中断,可引起森林火灾,击毁建筑物,火车停运,造成油田、炼油厂、仓储等燃烧甚至爆炸,危害人类生命和财产安全。
长期以来,雷电灾害带来了严重的人员伤亡和经济损失。每年全世界有几千人死于雷击,全球每年的雷击受伤人数可能是雷击死亡人数的5~10倍,具有大电流、高电压、强电磁辐射特征的闪电对人类社会的威胁在日益加大,雷电灾害已经被联合国有关部门列为“最严重的10种自然灾害之一”,也是大气灾害学的一部分。作为一名防雷专业学生,希望能从科学层面上解释雷电现象,分析探讨雷击落雷密度差异的原因,让更多的人认识和了解雷电的形成及防护,加强防雷设施建设和自我防雷保护意识。
1雷电云及雷雨云起电机制
1.1雷电的形成
18世纪以前,在中国古代,认为雷电是雷公、电母制造出来的,西方人相信雷电是上帝发怒的结果,谁做坏事,上帝就用雷电来惩罚他,因此人们对雷电总怀有恐惧心理。一些不相信上帝的有识之士试图解释雷电的起因,最早探索出雷电奥秘的是美国科学家富兰克林。
雷电是由雷云(带电的云层)对地面建筑物及大自然的放电引起的。天气闷热潮湿的时候,地面上的水受热变为蒸汽,随地面的受热空气上升,超过大气的击穿强度时,就会发生雷云与大地间的放电,即人们常说的雷击。
1.2雷云起电机制
当雷云起电,电荷逐渐增加,雷云周围电场逐渐增强,局部达到产生游离放电的条件时,从雷云出发的放电就开始了。最初的放电是电晕放电,随着电场的增强,在电晕放电中出现火花放电,随着火花放电长度的增加而形成刷状放电,刷状放电呈现断续的刷状形式,放电逐步发展,每次放电都比前一次更强,推得更远。
1.3雷电的危害
雷电分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中直击雷和球形雷都会对人和建筑造成危害,而电磁脉冲主要影响电子设备,主要是受感应作用所致
2达州市雷击发生概率
不同地区雷电活动的频繁程度是以年平均雷暴日数度量的,按世界气象组织的定义,在某站听到雷声的一个观测日为一个雷暴日。
案例1:2004年7月8日中午1点多,达州市罗江镇、宣汉县一带发生了一次强雷暴并伴有短时大风、冰雹天气过程。其中一强雷暴直接击中罗江镇高岩村四组一排以木料为主要结构的房屋而引发大火,大火借风势迅速燃烧起来,一会儿,整排共6户人家的13间木质结构的房屋及家里所有粮食、财产化成灰烬,当时人们都在田间劳动,未造成人员伤亡。由于消防官兵及时赶到扑灭大火,没有造成更大的损失。。
3雷击概率分析
3.1雷击活动与地形地貌和气象条件有着直接关系
达州市位于东经106°25′~108°36′,北纬30°2′~32°40′,地处四川省东北部,与陕西、南充、巴中、重庆接界,地形地貌复杂,海拔高度差异大,处于中国气候脆弱带,在秦巴山特定的地理环境影响下,气候复杂多变,自然灾害发生频繁。
3.2地质条件对雷电活动环境影响
雷击经常发生在有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、山坡与稻田接壤的地上和具有不同电阻率土壤的交界地段。
3.3建筑物自身因素对雷电活动环境影响
从闪电的形成机制可知,闪电是大气电场增强到一定程度后空气的自持导电现象,因此,建筑物自身结构材料所能积蓄的电荷量的多少直接影响建筑物接闪的频率。
4防雷措施
4.1加强雷电灾害预报预警信息,大力普及防雷科学宣传
多年来,达州市气象部门都在积极探索防雷减灾的长效机制,在防雷科普、雷电信息传输以及雷电风险评估、安全区划等方面作出了努力,以减少雷电灾害的损失,通过加强雷电监测网络和雷电业务平台建设,开展雷电天气、雷击落区、危害等级预报等业务,向民众发布雷电灾害监测预警信息,全面提升了群众雷电预警能力和水平。
4.2建筑物防雷
现代建筑物应采取综合防雷措施,要通过正规部门安装有效的避雷针、避雷带(网),同时提高建筑物内所有弱电设备的耐雷能力,把各部门独自设置的多处专用接地改为合设大楼的基础接地。
4.3室内防雷
遇上雷雨天气,在室内人员也要防雷从天降。据市气象局防雷办工作人员介绍,雷电发生时应立即关好门窗,防止球形雷侵入室内,避免因室内湿度大引起导电效应而发生雷击灾害。
5结语
经过本文以上分析后,初步认识了雷电的形成和发生时危害,了解了达州市受地形气候、地质、构筑物的自身因素以及公众防范雷击意识的制约,使得达州市雷电活动环境活跃、雷击事故频繁发生,在这种条件下,给达州市民正常生产生活带来了很大的不利影响,同时也给防雷工作者带来更大的挑战。
参考文献
[1]王昂生.大气灾害学[J].地球科学进展,1991,6(5):74-75.
[2]雷电灾情通报(4期).四川气象局,2004,08(03).
作者简介
邹遂玺(1987—),男,汉,四川省达州市,本科学历,成都兴业雷安电子有限公司。