闷雷。一般说来,闷雷的响度比炸雷来得小,也没有炸雷那么吓人。
拉磨雷是长时间的闷雷。雷声拖长的原因主要是声波在云内的多次反射以及远近高低不同的多次闪电所产生的效果。此外声波遇到山峰、建筑物或地面时,也产生反射。有的声波要经过多次反射。这多次反射有可能在很短的时间间隔内先后传入我们的耳朵。这时,我们听起来,就觉得雷声沉闷而悠长,有如拉磨之感。
雷电的危害和预防
1.尖端放电与避雷针
在强电场作用下,物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端,弯曲很厉害处)附近,等电位面密,电场强度剧增,致使这里空气被电离而产生气体放电现象,称为电晕放电。而尖端放电为电晕放电的一种,专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象。
当雷雨云过境时,云的中下部是强大负电荷中心,云下的下垫面是正电荷中心,于是在云与地面间形成强电场。在地面凸出物如建筑物尖顶、树木、山顶草、林木、岩石等尖端附近,等电位面就会很密集,这里电场强度极大,空气发生电离,因而形成从地表向大气的尖端放电。
避雷针是一根耸立在建筑物顶上的金属棒(接闪器)与金属引下线和金属接地体等三部分组成的防雷装置。它的作用是使可能会袭击建筑物的闪电吸引到它上面,再进入地里,借以保护建筑物。关于避雷针为何能防雷的机制,尚待进一步研究。有人认为避雷针的尖端放电,中和了雷雨云中积累的电荷,起到了消除电的作用。但近年来通过尖端放电电量计算,它远不能中和所有电荷。
2.人的闪电防护
雷鸣电闪时在室外的人,为防雷击,应当遵从四条原则。一是人体应尽量降低自己,以免作为凸出尖端而被闪电直接击中。二是人体与地面的接触面要尽量缩小以防止因“跨步电压”造成伤害。所谓跨步电压是雷击点附近,两点间很大的电位差,若人的两脚分得很开,分别接触相距远的两点,则两脚间便形成较大的电位差,有强电流通过人体使人受伤害。第三是不可到孤立大树下和无避雷装置的高大建筑体附近,不可手持金属体高举头顶。第四是不要进水中,因水体导电好,易遭雷击。总之,应当到较低处,双脚合拢地站立或蹲下,以减少遭遇雷的机会。
雷电期间在室内者,不要靠近窗户、尽可能远离电灯、电话、室外天线的引线等;在没有避雷装置的建筑物内,应避免接触烟囱、自来水管、暖气管道、钢柱等。
控制雷电和利用雷电
随着科学技术的迅速发展,雷电这一自然现象已基本上被人们了解。但是我们应当在了解雷电的基础上,做到控制雷电并使之为人类服务。怎样才能利用雷电呢?
一提起利用雷电,我们就会联想到打雷下雨时雷声隆隆、电光闪闪的壮观景象。大家一定会认为闪电可以释放出大量的能量,并企图利用闪电的能量。但是,利用闪电的能量有一个困难,就是闪电不能按人们的希望在一定的时刻发生。换句话说,就是闪电不易控制。另外,虽然闪电是最常见的自然现象,但是据统计,每年在每平方公里面积上平均只有一两次闪电。雷雨云单体的尺度从一公里至十公里,所以各次闪电都隔着很大的距离。有人测量并统计过,在强雷雨时闪电之间的平均距离是2.4公里。在弱雷雨时闪电之间的平均距离是3.7公里。
如果竖立一根很高的铁杆引雷,雷击的次数要多些,但是闪电击中铁杆的次数仍不很多。有人统计过,在一个雷雨季节,雷电击中高400—800米的避雷针的次数也不过20次。
很早就有人做过利用闪电制造化肥,肥沃土地的实验。我们知道,氮和氧是空气的主要成分。氮是一种惰性气体,在平常的温度下,它不易与氧化合,但是当温度很高时,它们就能化合成二氧化氮。
如果我们有兴趣,可以做一个简单的实验:
用一个封闭的玻璃瓶,里面充满空气并插上电极。通电时,电极间就有耀眼的火花闪耀。火花之中,慢慢地有黄色的氮气燃烧的火焰出现。过一会儿,原来无色的空气会变成红棕色,把瓶子打开,迎面就有一股令人窒息的气味,这就是二氧化氮。如果往瓶子里倒些水,摇晃几下,红棕色的气体马上消失,二氧化氮溶解于水变成硝酸。
自然界的闪电火花有几公里长,温度很高,一定有不少氮和氧化合生成二氧化氮。闪电时生成的二氧化氮溶解在雨水里变成浓度很低的硝酸。它一落到土壤中,马上和其它物质化合,变成硝石。硝石是很好的化肥。有人计算过每年每平方公里的土地上有100克到l000克闪电形成的化肥进入土壤。
人工闪电制肥实验的作法有很多,这里只举一个例子。有人在田野里竖立三根杆子(制肥器),一般是木杆,杆高约20米,杆距120米,杆子顶部装有金属接闪器,用金属导线从接闪器一直引到地下埋入土中。建立后,曾进行了两次雷击实验。在每次雷击后对实验地段附近地区的雨水及土壤进行化学分析,测量其中硝酸态氮含量的增减