寻找南京的雷击“巢穴”

kianglei2010

寻找南京的雷击“巢穴” 　　7月下旬，南京地铁一号线南延线因遭雷击停运150分钟；8月15日，南京太平桥南小区附近的一棵20年的泡桐树被劈成两半，树身裂开一条长约两人高的口子。8月16日，哥伦比亚一架客机凌晨即将降落时疑遭雷击坠毁，机身断为3截，造成一死百伤的恶果…… 　　面对接二连三的雷击事件，人们不禁充满疑问：远离了旷野，现代都市里为何屡遭雷击，事故频发呢？ 　　高楼大厦之上的避雷针能保护都市不遭雷击吗？ 　　错！避雷针保护范围是有限的 　　南京信息工程大学专家告诉记者，雷电是带电的云层之间或是带电的云层与大地之间迅猛放电现象。雷电流在接地装置上将产生数十万伏到数千万伏的高电压，从瞬时功率来讲能量十分巨大，具有极大的破坏力。一个中等雷电，将造成半径100米范围内的无防护措施的微电子设备永久损坏。根据中国雷电监测报告，2008年江苏省8月雷电总量达到16.7万次，是雷电最高发期。因雷电带来的事故在这期间也是频频出现。相应的，都市里的雷击事件也越来越多。 　　许多人认为，既然都市里的高楼大厦的楼顶都安装了避雷针，把雷电都引到地下了，为何还会频频出现雷电伤人事件呢？专家解释说，避雷针安装于楼顶，是因为带电的云，首先是从上往下运行，在高处安装避雷针，就首先将云中的电放掉，以后到房子接触云的时候，就基本没有或只有少部分电而没有危险了。但是，避雷针是有其保护范围的。比如，一栋高10米的一类建筑物（即凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药等大量爆炸物质的建筑物），避雷针本身5米，也就是说避雷针的高度是15米，那么，它的保护范围是多大呢？计算方法是，按一类建筑的标准，在离地面30米处画一条水平线，然后以避雷针的针尖为圆心，30米为半径画圆，与水平线交于A、B两点，再分别以这两点为圆心，30米为半径画圆，画出的曲线就是避雷针保护范围的边界。 　　“都市里，避雷针的死角很多，被雷击是可能出现的。”冯民学总结道，而且，随着科技的发展，雷电的危害方式也在悄悄改变。 　　城市雷电主要攻击的地点在哪里？ 　　供电和通信系统！ 　　从今年已发生的都市雷击事件中，我们不难发现，江苏城市中发生的雷击事故绝大多数为供电系统、通信系统、计算机网络系统和大型企事业单位的监控系统等弱电设备，居民住宅楼内家电遭雷击损毁的事例也时有发生。 　　为何现代都市的防雷设备，无法阻挡雷电灾害的脚步。这主要与现代化的电器设备的大量普及有关。据防雷专家介绍，城市供电系统、计算机网络、程控电话网和有线电视网，都是靠集成电路芯片运行的，芯片正常运作时电压在5伏至12伏之间，如果没有完善的防雷系统，1公里之外打雷，这些弱电系统就会感应到雷电的感应电流。由于雷击引起了强大脉冲电磁场，从而摧毁整个电子设备，尤其是高集成度的微电子设备，这将会造成整个信息系统瘫痪。因此，随着计算机、通信设备和各类电子设备的广泛使用，在家中打电话、使用电器或是电视天线、晒衣铁丝引雷入室造成人身伤亡的事时有发生。 　　因此，都市里，要想有效地避免雷击，就要做好防护工作，比如大部分网络、监控、电话、有线电视、居民住宅区等线缆架空，应采用埋地电缆，没有条件者，架空线应采用屏蔽电缆，金属屏蔽层两端要接地。当两座建筑物较近时，接地物要进行连接。距离较长的架空电话线，入室前应穿钢管埋地15米再引入室内，设备接口处应加装电流保护器。 　　地铁、飞机全方位防雷，为何仍然被雷击？ 　　不仅是人以及电子设备，与我们生活息息相关的交通工具，也是十分惧怕雷电的。“如果车厢被雷击中了，一般来说车厢里面的人是不会因为触电身亡的。”冯民学说，因为车厢的金属外衣就是天然的防雷屏障。因此火车、地铁、汽车车厢本身一般都不用畏惧雷电，但是轻轨、地铁等设施周围人员密集且投资巨大，这些地方周围分布了许多复杂的通信、信号等电子信息系统，而这些系统都是维系地铁正常运营的“中枢神经”。同时这些线网密集，高高架起的线网往往成为雷电喜欢落脚的地点。 　　专家表示，一旦遭受雷击火雷电波侵入，将危及地铁正常的运输秩序，甚至造成重大人员伤亡和巨大的经济损失。另外，雷击如果引起地铁火灾，后果不堪设想，其实地铁部分设备，并不是完全位于底下，所以仍然存在雷害的威胁。因此需要一套综合的防雷系统，如避雷针、避雷网、避雷带、避雷线、各种屏蔽设施、接地装置、浪涌保护等等，做到全方位防雷。 　　就南京地铁二号线与地铁一号线南延线来说，不仅仅安装了避雷器，而且避雷设备加密保护。据南京地铁运营公司物资设施部供电中心主任高卫忠介绍，按照地铁设施避雷设计规范，是500米一个避雷器，但新线的避雷器密度达到了200米一个。 　　8月16日，哥伦比亚一架客机凌晨即将降落时疑遭雷击坠毁，机身断为3截。全部125名乘客和6名机组人员中，大多数无恙或受轻伤，1人丧生。根据法国国家航空航天研究中心的统计，一架客机每飞行1000个小时，就会遭遇1次雷击，平均每年会遇上2次，不过飞机遭雷电击中而坠落的情况相当罕见。”因为飞机最表层的铝合金是个很好的电导体，机身和机翼可避免雷雨穿透客机内部。 　　现在，越来越多的新型客机，如波音新一代的787型梦幻客机，改用碳纤维和树脂等制成的复合材料来广泛取代铝，这些合成材料较轻盈，飞机也比较省油。但美中不足的是，复合材料在偏转雷电方面没有那么有效，因此飞机制造商便在客机外层蒙上一种可发挥法拉第笼效用的网状物保护层，预防雷击。 　　“除此之外，飞机有专门的放电刷，用来保护飞机不受雷击。”南京航空航天大学专家昂海松告诉记者，真正飞到平流层，飞机在云的上面，不用怕雷，但是在对流层边缘至平流层时，雷电会影响到飞机的飞行。现在科技发达了，不仅有放电刷，随时释放掉聚集在机翼的电荷，而且飞机上也有雷达，专门感应电荷情况，一旦发现有异常，将迅速飞离雷雨区，现在飞机是比较安全了，但为了万无一失，在气象部门预报强雷电发生时，一般要推迟起飞或者让飞行员提前绕开该区域。 　　雷电喜欢捏“软柿子”，六合成为它的“老窝” 　　冯民学笑着说，雷电喜欢捏“软柿子“，它击在某个地方后，以后往往就喜欢向这个地方跑。这种地方，在学术上叫做“雷电巢穴”。“通过近年来的数据统计，我们发现雷击灾害在城市和农村是截然不同的。”谈及江苏省的雷灾情况，专家说。在农村，雷击主要造成人员伤亡、房屋倒塌等；而在城市，雷击伤人事件很少，反而是一些高压电线、通讯线路、计算机网络、家用电器等物品损失严重。这主要是因为农村地势开阔，高层建筑较少，人往往暴露在雷击范围内；而城市的防雷措施较好，高层建筑多，而各种电子元器件较多，易受雷击。 　　雷击有哪些规律可循？冯主任表示，雷电多发生在6月~8月，雷击多发生在傍晚至次日凌晨；山的南坡落雷多于北坡；傍湖一面山坡落雷多于背湖的另一山坡；高耸突出的房屋、烟囱、草垛等易遭雷击；旷野中并不很高的房屋（田野中供休息用的草棚、瓜棚、凉亭、水车棚等），因比较突出，易遭雷击；湿潮的房屋，易遭雷击；旷野中持有金属物品的人容易遭受雷击；大树、枯老的树木、输电线、高架天线容易遭受雷击等。 　　南京“雷击巢穴”在哪里？省气象局防雷专家介绍，目前气象部门依靠4台闪电定位仪，能够全天候捕捉南京上空雷电发生的时间、地点和强度，并将其一一记录下来。通过观察发现，南京地区每年六合的雷电最多，尽管雷暴日和城区相差不大，但每个雷暴日里，响雷次数却比城区及其他区县明显偏多。 　　六合区气象局专家告诉记者，六合多响雷、多雷击与地形有关系。首先，雷电偏爱依山傍水的地区，六合南邻长江、北部为低山丘陵，雷云产生后不易散开或飘远，容易发生雷电。其次，六合地区比较空旷，少了城区林立的高楼，缺少“水泥森林“的保护屏障，六合广阔的地区确实更容易遭受雷击。不仅如此，六合附近的厂房比较多，排放的气体较多，现代科学发现，空气里的“杂质”增多后，水滴更容易附着在一起，也更容易形成雷电天气。 　　最好的防雷手段——惹不起躲得起 　　尽管有避雷针、避雷带，甚至还有避雷鞋，但对付雷电，专家给出的最好方法还是一个字：躲。还正应了那句老话，打不过你，我还躲不过你吗？例如，1989年8月12日9点55分黄岛雷击引起特大火灾，是有可能“躲“过去的。因为早在雷击半个多小时前，中科院空间中心的雷电组已在他们的雷电监测系统中看到锋面雷暴的移动趋势，落雷点从济南地区移向青岛，可以比较准确地估计到黄岛地区将要落雷。如果油管局工人按防雷规范要求，在落雷之前半小时停止向油罐进油，尽可能降低油罐体内空气的含油量，星星之火不一定引燃空气。待雷雨云过了该地区，然后开始进油工作，也就能够“躲”过这一雷灾。 　　在航天部门的火箭发射场，几乎毫无例外地采用了“躲”，发射场的雷电预警系统根据电场探测系统显示，如果火箭所穿行的空间的大气电场已超过引发闪电的限值时，预警系统就发出警告，火箭发射工作就立即中止，把应该保护的设备立即加以防雷保护，所有地面人员进入防雷保护区内，使得闪电无法肆虐。 　　而对于个人来说，听到雷电的预报，最安全的，就是躲在家里做好家庭防雷别出门。