“风驰电掣”的背后
来源:中国气象报社   发布时间:2008-07-15
分享到:0

  夏时节,当乌云翻滚、狂风呼啸,一场大雨即在眼前时,常常会有一道道闪光划破云幕,紧接着就会传来一声声震耳欲聋的霹雳。在这样“风驰电掣”的景象背后,隐藏着极为危险的第三大气象灾害——“雷击”。

  那雷电的形成机理是什么?作为普通民众,作为政府又该怎样做好防护措施?目前国际、国内雷电观测及预警的现状又是怎样的?带着这些问题,记者近日采访了中国科学院大气物理研究所研究员、大气电学和雷电物理方面的专家郄秀书。

电荷分离——雷电形成的根本

  雷击是指带电的云层与另一部分带异种电荷的云层或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电,同时会产生强烈的闪光并伴随巨大的声音。

  郄秀书介绍说,要产生闪电,必须得有一个强烈的起点机制使云中产生电荷分离,而电荷的分离又必须具备强烈的上升气流和可起电的水成物粒子这两个条件。就雷电而言,贡献最大的主要是雷暴云里混合相区域的冰相粒子(冰晶、冰雹、霰粒子等),它们发生碰撞摩擦,由于表面状况及温度条件不一样,则发生电荷分离。但正负电荷的分布和周围环境有一定的关系,一般情况下,冰晶会带正电荷,霰粒子会带负电荷。之后,由于上升气流的作用,携带正电荷的较轻的冰晶会被带到上层,而携带负电荷的较重的霰粒子则会留在下层。这是一种简化的雷暴云起电模式,实际雷暴云中的电荷分布要比这种模式复杂很多,也正因为此,雷电的产生及其预警、预报是相当困难的。

雷电预警及预报——极其难啃的“硬骨头”

  不论国内还是国际,对于雷电的预警及预报需求都是非常大的,郄秀书介绍说,近年来,国内对雷电的观测手段有了一定的提高,探测设备也越来越进步,从预警角度来讲,主要体现在,雷电可作为强对流天气的指示这一点越来越多地得到了证实。这些方面的进步,为把闪电预报应用到业务上提供了一定的基础,但还没能真正得到实现,主要原因在于,目前,国内可以用于对比分析的资料不多且不够可靠,而资料的积累恰恰又是这方面研究的一个重要基础与前提。

  目前,国内运用的雷电探测手段主要有三个方面:首先是雷电电磁场的探测;其次在国内气象部门使用较多的是地闪定位系统,国内很多研究都是根据这种探测设备开展的;另外,还有从VAISALA引进的SAFIR系统,可以同时对云、地闪进行探测,但只有北京、上海、武汉等少量城市有,且设备运行效果也未得到评估。

  不可否认,关于雷电预警及预报的研究,国内和国外相比也存在着一些差距。实际上,美国和法国从上个世纪90年代起就开始做雷电预报了,预报的准确性也在不断进步,他们的优势主要体现在资料积累多以及科学评估好。谈到目前的主要技术之一——人工引雷,郄秀书说,人工引雷的目的最早是研究雷电。过去,人们很难对雷电进行直接测量,通过人工引雷可以把雷电在已知的时间引到特定地点,以便集中现代化设备对其进行直接观测与研究。此外,除了利用其进行雷电机理的研究之外,从应用的目的出发,还可以将人工引雷用于雷电防护设施的检验上。至于人工引雷能否直接作为雷电防护的手段,目前只是有这样的设想,其现实可行性有待于进一步探讨。

“两手”防护——自身意识与媒体宣传

  毫无疑问,雷击虽是小概率事件,但其危害是相当大的。对公众而言,提高保护意识是相当重要的。郄秀书说,雷雨发生的时候,若是在户外,应在带避雷针或有屏蔽设施的建筑物里躲避,若身处较空旷的地方,则应使自己的身体尽量比周围物体低;若是在室内,即便安装了避雷针,也尽量不要使用电脑以及各种家用电器。因为,避雷针实际上是一种引雷针,即它会把雷电引到自己的身上,它在受雷击后会产生强烈的电磁辐射,从而通过电磁波的形式在电子设备中产生过电流或过电压,由此破坏电子设备。

  另一方面,在公众中加强宣传也是相当重要的一个环节。郄秀书强调,由于户外空旷开阔、空间又比较广阔,且农民的防范意识最为薄弱,所以,农村较城市而言更容易发生雷击伤亡事故。因此,对这部分人群加强相关雷电知识的宣传是“重中之重”。(来源于2008年7月15日《中国气象报》 作者:仰美霖)