致命雷電，從未走遠(yuǎn)

韋星

今年8月底，在云南麗江和安徽蕪湖接連發(fā)生兩起致死致傷雷擊事件，引發(fā)人們對(duì)雷擊背后科學(xué)問題的關(guān)注。

“研究表明，地球表面氣溫每升高1℃，全球閃電次數(shù)將升高17%?！苯衲?月，中國(guó)氣象科學(xué)研究院災(zāi)害天氣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張文娟博士接受南風(fēng)窗采訪時(shí)表示，“伴隨全球變暖，雷電災(zāi)害的威脅將更大。氣候變化、城市化過度擴(kuò)張、環(huán)境污染、溫度升高等，會(huì)使強(qiáng)對(duì)流、雷暴等災(zāi)害性天氣增多，閃電發(fā)生頻次升高，因而雷擊事件和概率也會(huì)增加。”

此外，在一些地區(qū)，如環(huán)境污染致氣溶膠濃度增加，也可能通過微物理作用使云中云滴數(shù)量增多，冰粒子含量隨之升高，雷暴云活動(dòng)增強(qiáng)，促進(jìn)閃電活動(dòng)發(fā)生。

從天而降的雷電現(xiàn)象，和人類活動(dòng)有著密切關(guān)系。

“需要說明的是，全球氣候變化對(duì)雷暴活動(dòng)的影響是個(gè)復(fù)雜的科學(xué)問題，目前人們對(duì)其認(rèn)知仍不是很清晰，還需要繼續(xù)開展深入研究。”張文娟指出。

重新認(rèn)識(shí)雷擊

今年8月26日19時(shí)25分許，在安徽省蕪湖市南陵縣籍山鎮(zhèn)南陵廣場(chǎng)，雷電突然擊中正進(jìn)行戶外活動(dòng)的群眾，造成2死2傷。

這一雷擊事件發(fā)生的兩天前，云南省麗江市也發(fā)生類似事件。據(jù)官方通報(bào)，8月24日13時(shí)34分，玉龍雪山云杉坪突發(fā)雷擊傷人意外事件，1人經(jīng)搶救無效死亡。媒體披露，當(dāng)時(shí)是一對(duì)新人在拍婚紗照，遭雷擊后，新郎不幸身亡。

雷擊傷亡事件從未遠(yuǎn)離我們的生活。

2018年8月1日，云南省丘北縣天星鄉(xiāng)有7名兒童到山上撿菌子，因遭遇雷電暴雨天氣，他們到樹下避雨。這次雷擊事件造成4名兒童死亡、3名兒童受傷。

“我國(guó)雷擊人員傷亡事故大部分發(fā)生在農(nóng)村，農(nóng)民是雷災(zāi)主要受害者，占比高達(dá)93%?！睆埼木旮嬖V南風(fēng)窗，“農(nóng)村雷電傷亡事故發(fā)生的主要環(huán)境通常包括兩大類：一是完全沒有防雷設(shè)施的野外，比如田地、山間、水塘邊、林間樹下。二是沒有或只有有限防護(hù)能力的建筑物內(nèi)，如簡(jiǎn)易棚屋、無接地的房屋等?！?/p>

由此可見，無論戶外還是室內(nèi)，都有可能遭遇雷擊。

比如2020年6月6日，在深圳寶安西鄉(xiāng)，一名女子在家里廚房做飯時(shí)不幸被雷擊中，造成四肢燒傷達(dá)三度。所幸經(jīng)搶救后，她的生命體征平穩(wěn)。

雷擊個(gè)案只在媒體或社交網(wǎng)絡(luò)傳播后才被人們廣泛獲悉，但我國(guó)每年雷擊傷亡和經(jīng)濟(jì)事故數(shù)，遠(yuǎn)比人們知道的要多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2009—2018年的10年間，我國(guó)雷擊死亡人數(shù)為1789，受傷人數(shù)為1552，經(jīng)濟(jì)損失事故達(dá)1904起。

雷擊災(zāi)害引發(fā)外界廣泛關(guān)注和熱議，更引發(fā)人們對(duì)雷擊背后的科學(xué)問題進(jìn)行探索和思考：雷電是怎樣形成的？雷擊事件如何致人員傷亡？

本質(zhì)上，雷電是個(gè)放電過程，是大氣中十分壯觀的超長(zhǎng)距離放電過程，通常產(chǎn)生于對(duì)流發(fā)展旺盛的積雨云。

云中的粒子比如冰晶、軟雹、霰粒子等，在多種機(jī)制作用下會(huì)產(chǎn)生電荷分離。通常，云的上部以正電荷為主，下部以負(fù)電荷為主。正負(fù)電荷區(qū)之間有電位差，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大時(shí)，就可能放電形成閃電。

放電過程中，閃電通道內(nèi)的溫度驟增使空氣急劇膨脹，從而產(chǎn)生沖擊波發(fā)出雷鳴。大部分放電現(xiàn)象發(fā)生在云的內(nèi)部或者不同云團(tuán)之間，稱為云閃。有一部分閃電發(fā)生在云和地面之間，稱為云地閃或地閃。

張文娟指出，導(dǎo)致雷擊災(zāi)害事故的一般是云地閃（地閃），因其高電壓、大電流、強(qiáng)電磁輻射的特性，會(huì)引起森林火災(zāi)、油庫(kù)爆炸、電力故障、交通事故、人員傷亡等，造成重大財(cái)產(chǎn)損失和嚴(yán)重社會(huì)影響。

無論戶外還是室內(nèi)，都有可能遭遇雷擊。

雷擊事件導(dǎo)致人員傷亡的原因，需要從雷電所產(chǎn)生的電壓、電流以及人體安全的電壓、電流說起。

雷電電壓高達(dá)1億伏（伏特），但人體安全電壓只有30多伏。此外，雷電的放電電流可高達(dá)幾十kA（千安）甚至數(shù)百kA，而人的安全電流只有約30mA（毫安）。因此，雷電電流也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體承受極限。

因此，雷電危險(xiǎn)性就極強(qiáng)，如果被雷電直接擊中，就會(huì)導(dǎo)致人體非常大的傷害甚至造成死亡。即使沒被直接擊中，雷電也能“隔空”傷人。

張文娟對(duì)此解釋說：“人在走路時(shí)兩腳之間有距離，假如雷電擊中了附近某個(gè)位置，那么就會(huì)在兩腳之間產(chǎn)生一個(gè)電壓，即跨步電壓。當(dāng)這個(gè)電壓足夠強(qiáng)時(shí)，在身體里產(chǎn)生的電流也會(huì)導(dǎo)致人員傷亡?！?h3>閃電“偏愛”江南和華南

雷電給人們的工作、生活乃至生命帶來影響。那么，雷電通常發(fā)生在哪些區(qū)域、哪個(gè)月份和時(shí)段？

結(jié)合以往閃電活動(dòng)規(guī)律，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)如下閃電活動(dòng)特征：我國(guó)閃電活動(dòng)主要發(fā)生在江南和華南地區(qū)，這是我國(guó)閃電活動(dòng)的高發(fā)區(qū)，其中以廣東和海南為最。

在我國(guó)北方，閃電活動(dòng)主要集中在華北地區(qū)。西北地區(qū)則是我國(guó)閃電密度的低值區(qū)。

從季節(jié)和分布發(fā)現(xiàn)，閃電活動(dòng)在夏季（6—8月）保持高值，冬季（11—2月）為低值。具體而言，閃電活動(dòng)在4月開始快速增加，7、8月閃電活動(dòng)最為活躍，9月迅速減小，1月降到最小。

以一天來分析閃電活動(dòng)規(guī)律就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其主要呈現(xiàn)“一峰一谷”的分布形態(tài)。閃電活動(dòng)的峰值，一般出現(xiàn)在下午至傍晚（16—18時(shí)），而谷值（低值）則出現(xiàn)在上午（9—11時(shí)），此時(shí)的閃電活動(dòng)最少。

研究還發(fā)現(xiàn)，雷災(zāi)在我國(guó)特別“偏愛”沿海省份。張文娟指出，從雷災(zāi)分布特征看，雷電災(zāi)害事故的多發(fā)省份主要集中在我國(guó)沿海和部分南方省份，比如廣東、浙江、湖南、海南等。

在我國(guó)雷災(zāi)排名前十的省份中，位于沿海地區(qū)的就有7個(gè)，其余3個(gè)也是位于我國(guó)南方中部地區(qū)。

不過，從雷擊傷亡人數(shù)排名來看，我國(guó)西南地區(qū)省份損失較為嚴(yán)重，比如云南省、貴州省，其他排名較前的省份則以沿海和南方中部省份為主。

結(jié)合2009—2018年這10年間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，我國(guó)每年每百萬(wàn)人口的雷擊受傷率和死亡率，分別為0.13和0.12。張文娟說：“這其中，發(fā)生在南部省份的占比高達(dá)82%。5—8月是雷擊較為嚴(yán)重月份，占全年比例的80%左右?！?p>

不過，隨著我國(guó)防雷技術(shù)進(jìn)步、醫(yī)療水平提高、防雷科普宣傳工作的加強(qiáng)，雷擊造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡也在逐年下降。這和我國(guó)整體雷電科研水平以及雷電防護(hù)水平的提高有很大關(guān)系。

從雷電災(zāi)情的分布特點(diǎn)來看，比如地理分布、受災(zāi)月份、受災(zāi)對(duì)象分布、雷擊環(huán)境分布等，近十年和前14年的結(jié)果并無太大變化。

張文娟說，這說明致災(zāi)因子和雷擊環(huán)境等在我國(guó)沒有發(fā)生變化。農(nóng)村地區(qū)的防雷減災(zāi)措施，仍應(yīng)是我國(guó)工作的重點(diǎn)。

印度難題

和我國(guó)雷災(zāi)造成的傷亡相比，印度才是真遇到了大麻煩。

在印度，每年6月至9月是季風(fēng)雨季，頻發(fā)的雷電暴雨天氣使得雷擊造成的傷亡事件時(shí)有發(fā)生，雷擊致死的數(shù)據(jù)在印度也被不斷刷新。

據(jù)官方披露，2020年4月到2021年3月，印度雷擊次數(shù)增長(zhǎng)34%，發(fā)生雷擊現(xiàn)象是1850萬(wàn)次，同期有1697人因雷擊身亡。

印度一年雷擊致死的人數(shù)，比我國(guó)十年總和還多。

此外，僅2019年，印度就有近2900人死于雷擊。我國(guó)在2009—2018年這10年間，因雷擊造成的死亡共有1789人。

由此可見，印度一年雷擊致死的人數(shù)，比我國(guó)十年總和還多。

“印度比我國(guó)更靠近赤道，對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)，雷暴天氣多發(fā)。”對(duì)其中原因，張文娟談道，“從全球閃電分布可以看出，印度閃電發(fā)生頻次高于我國(guó)，因此雷電災(zāi)害發(fā)生概率可能本身比我國(guó)高。”

此外，雷災(zāi)事故還與雷電防護(hù)水平、受教育程度、防雷科普宣傳、醫(yī)療水平、醫(yī)療急救知識(shí)的普及、雷電監(jiān)測(cè)和預(yù)警技術(shù)、雷電預(yù)警信息的傳播等等因素有關(guān)。印度雷擊傷亡事故嚴(yán)重，可能也與這些因素有緊密關(guān)系。

張文娟表示，20多年來，我國(guó)雷電防護(hù)事業(yè)有了長(zhǎng)足發(fā)展，取得了明顯成效。以1997—2010年的統(tǒng)計(jì)看，這期間，我國(guó)每年每百萬(wàn)人因雷擊造成的死亡率為0.36。但在2009—2018年，我國(guó)每年每百萬(wàn)人因雷擊造成的死亡率降為0.12。

目前，我國(guó)雷電防護(hù)已從僅能開展外部防雷裝置檢測(cè)、工作內(nèi)容單一，發(fā)展到雷電監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以及防雷裝置設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)和雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案、雷電災(zāi)情調(diào)查鑒定評(píng)估、科普宣傳教育等一系列綜合性措施。

“特別是我國(guó)雷電科學(xué)的研究，已躋身世界先進(jìn)行列。”張文娟說。

但對(duì)普通市民而言，雷電發(fā)生時(shí)，應(yīng)該怎么做？

在雷雨天氣，盡量避免外出，在室內(nèi)也要關(guān)閉好門窗。雷雨期間，不宜使用電器，避免觸摸金屬管道，遠(yuǎn)離建筑物外墻。

如果在室外，也不要從事游泳或其他水上活動(dòng)，應(yīng)盡快進(jìn)入有防雷裝置的建筑物中。不宜靠近高壓電線和孤立的高樓、大樹、路燈、廣告牌等。不宜在曠野打雨傘，扛釣魚竿等金屬物體。盡量躲在車內(nèi)。如果沒有躲避物，雙腳并攏蹲下，減少跨步電壓，避免自己成為周圍環(huán)境中的一個(gè)制高點(diǎn)。

此外，張文娟還談到了雷電防護(hù)的“30-30原則”：第一個(gè)30是指30秒，即從看到閃電到聽到雷聲的時(shí)間如果少于30秒，說明雷電在10公里以內(nèi)。此時(shí)即使頭頂沒有打雷下雨，也應(yīng)盡快尋找避雷場(chǎng)所。第二個(gè)30是指30分鐘，即在最后一次聽到雷聲30分鐘之后再出門。