近日,云南丽江、安徽南陵分别发生雷击致人伤亡事件,引发公众关注 。近几年雷电有增多趋势吗?雷电多发的地点是否有规律可循?如何避免雷击伤人?
对此,采访人员采访了中科院大气物理所副研究员张鸿波、袁善锋 。专家表示,近几年雷电确实存在增多的趋势,雷电频发可能与全球变暖、地形地貌、气象环境等变化有关 。雷电发生时如果人员正在旷野,建议远离树木、电线杆、桅杆等尖耸物体;无处可躲时最好停止行走,寻找低洼处下蹲藏身,避免成为周围的“最高点” 。
雷击是如何发生的?
据张鸿波介绍,雷电是发生在大气中一种常见的放电现象,绝大多数是从云内始发,其中大约有三分之一的雷电能到达地面,称为地闪 。
在雷暴云的发展过程中,云内冰晶、霰粒等大小不同的水成物粒子碰撞后分离,从而使得云内带电 。随着这些水成物粒子在不同高度的成层分布,雷暴云从上到下通常呈现“正-负-正”的三极性或者多极性电荷结构,云内电场强度可以达到几万伏每米 。当雷暴云内电场达到一定阈值,即可产生雷电 。
闪电在云内始发后,会形成两端向不同方向同时发展的“闪电树”:一端携带正电荷,往云内负电荷区发展;另一端携带负电荷,往正电荷区发展 。
闪电不断击穿空气的通道头部称为先导,正、负先导具有显著不同的发展特征 。当雷电先导发展到达地面时,可能在地面的高建筑物及尖锐物体处引发上行先导,最终两支先导汇合,打通云地之间的放电通道,称为连接过程 。
此后,云中的电荷就顺着这条通道源源不断地泄放到大地里,即回击过程,会发出大量的光和热,这正是人们所看到的雷击通道 。
一般越高的物体越容易遭到雷击 。在一些特殊的雷暴条件下,超过100米的高建筑物顶端甚至能够自发产生先导,向上发展到达云内,使高建筑物遭到雷击,称为上行闪电 。
雷电多发的时间和地点有规律吗?
据袁善锋介绍,就单次雷电而言,其发生时间和位置具有很大的随机性 。
不过,整体来看,雷电多发的时间和地点存在一定的规律 。比如,我国雷电多发的时间集中在5-8月强对流频发的夏季,春、秋季次之,冬季最少 。10月份以后,长江以北的大部分地区很少出现雷阵雨天气 。从一天内时段看,雷电多发生在下午和傍晚 。
雷电分布还存在空间不均匀性,南方多于北方,内陆多于沿海,山地多于平原 。雷电发生频次高低还受地形影响,山的南坡落雷多于北坡,山中局部平地落雷多于峡谷 。风暴走廊与风向一致的地方、顺风口的地方、地下埋有金属矿藏的地区也容易落雷 。
具体到一次雷暴天气过程而言,其尺度可以从几公里到数百公里,持续时间从几分钟到数十小时 。在这样的一次雷暴过程中,雷电主要发生于对流活动强盛的区域,发生时间则主要集中在雷暴生命周期中的成熟阶段 。雷暴其他区域、其他发展阶段也会出现一定的闪电 。
另外,孤立高耸的建筑和地物,如电线杆、铁路、架空电线以及避雷针、避雷线、避雷带等,容易使得环境电场产生畸变,因此更容易成为雷击的目标 。
近几年雷电有增多的趋势吗?是什么原因导致的?
根据中科院大气物理所郄秀书研究团队的最新研究,雷电确实存在增多的趋势,不过不同地区的雷电变化趋势和变化速度有所不同 。比如,利用现有最长时间跨度LIS/OTD卫星闪电观测资料研究南亚季风区闪电活动的变化趋势,发现在过去近20年间,该区域闪电活动呈现出显著的增加趋势 。
据张鸿波介绍,研究团队在第二次青藏科考中的最新研究发现,青藏高原,尤其在其东部地区,雷电发生频次有明显增加趋势,而且雷暴活动的发生次数也呈现增多趋势 。另外,从中国气象局每年的雷电灾害调查结果来看,最近这几年的雷电灾害呈增多趋势,也间接反映雷电增多的现象 。
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