相關新聞

雷神發威! 解密閃電與雷擊

圖/米各

文/簡麗賢

台灣的5月到9月,午後常見雷神發威,尤其夏季太平洋高壓的影響,午後大氣熱對流發展旺盛,最容易產生閃電。根據專家統計,過去曾在6月某一天午後的6小時內,全台灣天空出現閃電近14萬次,對地雷擊近2萬次,一路從南到北狂炸,影響民眾的安全甚鉅。

閃電與雷擊從古到今是大自然的現象。北宋沈括在著名的《夢溪筆談》提及:「李舜舉家曾為暴雷所震。其堂之西室,雷火自窗間出,赫然出檐,人以為堂屋已焚,皆出避之。及雷止,其舍宛然,墻壁窗紙皆黔。」記載李舜舉的家曾經遭遇巨大的雷擊。有雷火從房間窗戶冒出,然後竄出屋簷頂端,住戶驚嚇地跑到屋外躲避。暴雷停止後,房子卻完好如初,只是牆壁和窗紙變黑了。

瞬間電流  針尖效應

雷擊後,為何房子完好如初,而牆壁和窗紙變黑?物理學的「針尖效應」能解釋《夢溪筆談》描述的雷擊現象。閃電由屋簷出來,最可能是因為屋簷突出,閃電擊中李家後,由於西室的窗戶外有房簷,屋簷突出,電荷較密集,故容易產生針尖效應而尖端放電;牆壁與窗紙都變黑,是因為瞬間電流通過產生電流熱效應。根據描述,推測大部分電流由屋簷竄出,故屋內並未起火。

媒體曾報導雷擊的新聞。一架香港班機從機場起飛後,機長發現機身遭雷擊,立即返航檢修;孟加拉首都一座清真寺遭雷神親吻,造成十餘人罹難;台北松山機場的跑道出現大坑洞,疑似遭到雷擊,緊急暫停班機起降,立即搶修。雷擊雖然是機率,但誰都害怕被雷神青睞,只要時序進入雷雨季,戶外活動應戒慎恐懼,不宜掉以輕心。

有人認為「被雷神親吻」的機率很低,不過美國統計報告指出雷擊是天然災害死因的第二名,呼籲看到閃電,不要冒險從事水上等戶外活動。台灣的夏天較容易發生雷擊,醫師表示雷擊易造成灼傷、心律不整甚至停止心跳。物理學家提醒,如果正在戲水,千萬別聽到打雷聲才上岸,要盡快離開水面,因為水的導電度比沙子高,若附近沒有房子可安身,抱頭蹲著會比站立好,腳下若能墊一塊絕緣體塑膠墊更好。如果在山區,最好躲進附近的山洞,盡量不要待在大樹下或空曠區。

專家學者為何提出上述的提醒呢?

依據物理學,雷雨雲是一股上升氣流,把溫暖潮溼的空氣送到半空中,遇冷後,水氣凝結成雲。在洶湧的雷雨雲氣流中,水滴摩擦與分解,會產生靜電,正電荷在雲的上層,負電荷則在下層。負電荷吸引地上的正電荷,當兩極電荷形成的電位差(電壓)大到可以衝破絕緣的空氣時,就產生閃電。閃電通過時,會釋放高能量,將周圍的空氣急劇膨脹產生衝擊而形成聲波,成為伴隨閃電發生的隆隆聲響。因為光波的傳播速率比聲波快,我們先看到閃電才聽到雷聲。

雲層地面  電位差大

閃電造成雷擊,主要是雲層與地面的電位差很大,可高達20萬伏特,瞬間通過的電流大,高聳的神木也會被劈斷,有些建築物頂端甚至被破壞,人與動物可能被通過的電流造成熱效應而灼傷,造成難以想像的災難。

發生雷雨時,站在高處或空曠處,例如山上的涼亭或樹下、廣場、田地等,都是容易落雷的地點,千萬別在那兒等雷神親吻。此外,如台北101金融大樓等高建築物,必裝置避雷針,將閃電的電荷引導至地球,可以避免雷擊造成損害。避雷針的原理是以尖端高密度電荷的針尖特性,藉由銅導線連接地面下的銅片電極,將電荷形成的電流,引導至體積「有容乃大」的地球。

06 06 2024

Email:newsmaster@merit-times.com.tw

Tel:+886-2-8787-7828

台北市信義區松隆路327號五樓

Design by BLC

人間福報官網
學生園地
班級登入