BETA版

技巧

户外安全谈雷电 并指出一些流传的错误信息!

户外帮 2017-07-15

在雷电云团附近的户外没有任何安全的地方,都是危险的!

很多大家所关心的,如何避免户外雷电的材料,都仅仅在探讨:在户外“危险”的环境中,哪些情况相对更危险。

雷电来袭时只有一个绝对安全的地方:室内。如果闪电相中你,而你正好在室内,所有电荷都会通过房屋的外壳,够不着你。房屋的外壳就是个“法拉第笼”,而你好比穿了金钟罩铁布衫,雷电拿你没办法。假设你躲在封闭的铁壳汽车里,效果也是类似的。

一旦你走出室外,在户外徒步、攀岩,那么你就失去这个法拉第笼的保护了。换言之,户外没有任何安全的地方,都是危险的。咱们首先要记住这句话。

雷电物理

电磁物理一般人不接触,对雷电的说法自然很难辨别真伪。我这里用很肤浅的物理,勾绘一个图像,看是否能帮助大家理解雷电,能更直观判断何去何从,不至于盲目依赖自己脑子里记忆的信息,可能自己记错,或信息本身就是错的。

当一个云层下方聚集了大量负电荷的云团飘到你附近的上空时,咱们看看地面是啥情况。首先要认清,你就是地面的一部分,不要以为自己是看戏的局外人,也别以为你的徒步鞋、胶鞋绝缘(在这种电位差上亿伏特的环境里,鞋可以视为导体)。既然你是地面的一部分,那么此时山顶,崖壁,树梢,草叶,你的衣服、装备和发尖都聚集了大量的正电荷。如果头发都竖直了,像冬天的静电现象,这时云团真的就很近了,被雷击的概率就很高了。即使还没竖直,也不要以为没事,正电荷可以受云层负电荷的感应,瞬间聚龙到你的身上。

首先云层的负电荷会不断派出探子往下探路,他们会选择距离地面最近(这就是避免雷电的三不之一,不要在高处),还有形状最容易引起放电的地方落地(如避雷针)。尖细的形状容易引起放电,你在空旷的草甸上行走,就好像是根活动的避雷针(这就是避免雷电的三不之二和之三,不要孤立突出不要接近上端尖细的物体)。

探子最终探好了路径,地面的正电荷也会派出探子往上迎接。最后形成通道,有了通道后,正电荷会从四面八方赶到闪电落地地点,然后顺着通道通向云层,这就是所谓的雷电。

如果你不幸就是落地处(“直接雷击”),额弥陀拂。如果你距离落地处不远,大量的正电荷会通过你的身体赶往落地处(“步间电位”),如果你就站在被雷击的树干边,你发梢的电荷会直接放电,形成第二通道,大量的正电荷会通过你的身体赶去会树干上的负电荷(“侧向放电”)。每年被雷击死亡的人群中,绝大多数死于“步间电位”和“侧向放电”,只有少数人死于“直接雷击”。

总之,如果你心里存着一个图像:“自己身上带着大量正电荷,蠢蠢欲动准备放电的正电荷”,你就会知道自己在雷雨天户外有多危险了

浅洞

浅洞的危险不在于洞口有啥特别之处。关键是,你的身体表面,还有洞体的表面都聚集着大量的正电荷,当你往洞口一站,你改变地面的形状了(你是地面的一部分)。没有你的时候,倘若闪电在洞口上方落地,电荷会通过洞体表面赶往落地处。有你的时候,你身上的电荷可能会直接放电,形成第二通道。这么说浅洞都一样危险吗?不然,几百米崖壁下的洞比二、三十米崖壁下的洞安全,因为距离崖顶闪电落地处比较远,不太可能成为电荷通道的一部分。

这里顺便讨论一个更应该注意的情况,那就是到独立亭子里躲雨的危险(藏在矮树林里的亭子除外)。亭子一般比人高,更容易招雷电。但亭子不像房子,人进去后,身体和亭体成为一体,都是地面的一部分,亭子中电后,身体很容易成为电荷通道。同理,在房子里躲雷电时,也不能站在开着的窗前或门口,因为这么做,你就成为屋壳的一部分,万一房子中电,你自然成为通道的一部分。

锥形保护区

锥形保护区的概念来自避雷系统的设计。避雷系统要解决的问题是:咱都知道房子有可能被闪电击中,那么哪一个部位被雷击可以避免损害?答案是:避雷针(或避雷系统的金属导体)。因此,根据房子的形状可以设计一个(或数个)有一定高度的避雷针,只要房子全部笼罩在避雷针针尖下的“锥形保护区”内,闪电想通过房屋落地的话,唯一途径是经过避雷针针尖。这样多数电流会通过避雷系统的金属导体被导入地里,导电性相对较差的屋顶、墙体材料才不致受损。

把这样一个概念套在一棵树上然后说人能像房子一样在“锥形保护区”内受到保护是错误的。没错,你是被保护不被闪电“直接雷击”了,但别忘了,一旦大树被电击了,你可能会遭受“侧向放电”的电击(离树干很近的话),或可能受“步间电位”的电击(离树干几十米以内)。

不知道是否有人注意到,该篇文章里一开始提到独立大树不能靠近(第一个图里标注1的大树),后来又说可以躲“锥形保护区”边缘?这是明显的矛盾,希望大家不会被“锥形保护区”的建议迷惑。太危险了!

借用香港天文台和美国国家气象局网站的一些图片,香港图片从左上起顺时针看正好对应美国图片1至4。

http://gb.weather.gov.hk/education/edu01met/wxphe/ele_tshazards_uc.htm

8607 0 0

相关文章

发表评论

登录

切换注册

忘记密码 ?

您也可以使用第三方帐号快捷登录

Q Q 登录
微博登录

注册

切换登录