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雷电灾害不容忽视
作者:管理员    发布于:2010-01-25 12:18:54    文字:【】【】【
摘要:雷电是大气中十分壮观的超长距离放电过程(附图1),通常伴随着强对流天气过程而发生。在很长的时间里,人们对闪电的看法仅限于赞叹和畏惧,有人形象地称之为“天笑”,有人则认为是“上帝之火”。1749年,富兰克林的风筝实验证实了闪电仅是一种放电现象,它是一种常见的自然现象,根据全球雷电的卫星观测结果估计:全球每秒钟约有46次雷电发生,而我国每一分钟发生70余次雷电。

雷电是大气中十分壮观的超长距离放电过程(附图1),通常伴随着强对流天气过程而发生。在很长的时间里,人们对闪电的看法仅限于赞叹和畏惧,有人形象地称之为“天笑”,有人则认为是“上帝之火”。1749年,富兰克林的风筝实验证实了闪电仅是一种放电现象,它是一种常见的自然现象,根据全球雷电的卫星观测结果估计:全球每秒钟约有46次雷电发生,而我国每一分钟发生70余次雷电。

  

图1  闪电照片

 

  从我国闪电密度分布(图2)可以看到,我国华南地区和西南部分地区是我国雷电多发区,尤其广东省和海南省,而西北地区则是我国雷电最少的地区。
 

图2  我国年平均闪电密度分布[次/(km2a))]

 

  雷电因其强大的电流、炙热的高温、强烈的电磁辐射以及猛烈的冲击波等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用,造成雷电灾害。雷电灾害泛指雷击或雷电电磁脉冲入侵和影响造成人员伤亡或物体受损,其部分或全部功能丧失,酿成不良的社会和经济后果的事件。

  长期以来,雷电灾害带来了严重的人员伤亡和经济损失。据《金史·五行志》记载,公元1232年10月9日,我国金代“天兴无年九月辛丑,大雷,工部尚书蒲乃速震死”,也就是雷击死了金朝高官1名。1767年雷电击中了威尼斯一个储放了几百吨炸药的教堂拱顶,引起大爆炸,3000人丧生,威尼斯城大半被毁。北京天坛在明朝至少遭受过9次雷击,在1889年因雷击祈年殿引起大火导致焚毁,直到1896年才修复完工。当今全世界每年有几千人死于雷击,全球每年的雷击受伤人数可能是雷击死亡人数的5~10倍。

  

 

 

年份

雷电灾害事故数

人员伤亡雷灾数

人员死亡数

人员受伤数

人员死伤总数

雷灾损失上百万元事故数

2004

5753

750

710

817

1527

46

2005

5322

598

579

573

1152

45

2006

6265

760

712

610

1322

59

2007

12967

833

827

718

1545

30

平均值

7577

735

707

680

1387

45

表1 我国多年上报雷电灾害概况
 

   

  

图3  我国各地区雷电灾害伤亡总人数分布(1997-2006年)

 

  雷电灾害经常导致人员伤亡,给很多家庭和受害者带来不可挽回的伤害和损失。多年雷电灾害统计表明(表1和图3),我国每年有上千人遭雷击伤亡,广东省、云南省损失最为惨重。雷电灾害具有较大的社会影响,经常引起社会的震动和关注,例如2004年6月26日,浙江省台州市临海市杜桥镇杜前村有30人在5棵大树下避雨,遭雷击,造成17人死13人伤,而2007年5月23日16时34分,重庆市开县义和镇政府兴业村小学教室遭遇雷电袭击,造成四、六年级学生7人死亡、44人受伤。

  

 图4  雷灾不同人群的伤亡比例

  

 图5  人员伤亡雷灾中不同雷击地点的比例

 

  由图4可知,城市人员因雷电造成伤害的比例只占4.3%,而农村人员却占了59.1%,而不确定因素的占36.6%。如果不考虑不确定的统计结果,那农民占93%,城市人员仅占7%,农民是雷灾受害者的主要部分。由图5可知,在人员伤亡雷灾数中,雷击地点发生在农田最高,为32%,其次为建构筑物(主要是农村民居、窝棚、亭子)的23%,然后是开阔地的13%,水域(包括河边、沙滩)和树下分别是10%、8%。其中有线连接表示的是雷击时人员正接触着电话线或者金属管线。可以看到雷击地点发生在室外的占69%,而且发生在农民常在环境下。相对而言,农民在雷电到来时,缺乏临时躲避场所,而且农民防雷知识相对较贫乏,导致在室外受到雷电的严重威胁。在室内,城市建筑物防直击雷措施相对完善,而农村的民居建筑安装防雷装置没有普及。

  雷电灾害还可能导致建筑物、供配电系统、通信设备、民用电器的损坏,引起森林火灾,仓储、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸,造成重大的经济损失和不良社会影响。所以,对我们国家许多部门的安全生产而言,雷击灾害是不容忽视的一种严重威胁。值得注意的是:随着人类社会生活和生产活动日益现代化,大量电子、电器和通信设备的普及应用,雷击灾害事故呈现逐年上升,损失逐年增加的态势。目前,计算机系统已经成为信息资源的重要载体,各行各业对计算机信息系统的依赖程度越来越高,高科技、国防军工、国民经济建设等重要数据信息的安全,依赖于计算机系统工作的可靠性。但是,雷电电磁辐射对计算机系统及其数据存储所产生的干扰、破坏有致命的危害,对计算机系统的稳定性、可靠性和安全性形成威胁。如某数据中心,集全体技术人员历时三年的研究成果和宝贵数据因一次雷灾而化为乌有。航空航天是汇集了人类最新高科技的尖端领域,液氢燃料的加注过程、火箭的发射升空都不能在有雷电的情况下执行。雷电除对航天飞行器、发射塔等造成直接破坏外,还可引爆火箭的点火装置,使火箭自行升空,或使发射过程中的火箭爆炸。例如, 1987年3月26日美国国家航天局在卡纳维拉角基地利用大力神/半人马座火箭发射海军通信卫星时,雷击导致星箭俱毁,损失高大1.7亿美元。另外,雷电电磁辐射和静电效应的干扰也对火箭上的主要电子仪器造成威胁。正因为雷击灾害对人民生命财产和社会各部门和各行业的危害程度如此之大,范围如此之广,联合国有关部门把它列为“最严重的十种自然灾害之一”。因此,防雷减灾是社会公众和各行业及各部门必须切实重视的一项经常性议题。

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