文｜蔣如斌（中科院大氣物理研究所研究員）

9月20日，印度東北部比哈爾邦有21人遭雷擊身亡，死者多為在田裡幹活的農民。

每年6月至9月是印度季風雨季，雷電天氣頻發，雷擊造成傷亡時有發生。今年6月和7月，比哈爾邦已有數十人因雷擊死亡。

8月底，我國雲南麗江新郎拍攝婚紗照、安徽蕪湖市民跳廣場舞時，皆遭遇雷擊遇難，引起了社會公眾對雷電的關注和討論。

實際上，正確認識雷電的形成、發生原理，提高防範意識非常必要。

雷電是什麼？雷擊如何發生？

雷電也稱閃電，是發生在強對流天氣過程中的劇烈大氣放電現象，通常可分為地閃和雲閃。

顧名思義，地閃是擊中地面的閃電，而雲閃則是只在雲內外發展未擊中地面的閃電。

地閃過程中，雲層和大地之間劇烈放電，電流最強可達幾萬安培，通道溫度高達上萬攝氏度，是致人死亡，引發森林火災、油庫爆炸、建築物損毀、電力和通信中斷、信息系統癱瘓等一系列事故的罪魁禍首。

雷電的發生依賴於強對流天氣系統，因此多出現於對流活動頻發的汛期，在我國南方，主要是5月到9月，在我國北方，主要是6月到8月。

通常而言，降水充沛地區的雷電活動要多於降水稀缺地區，我國的雷電活動大體呈現東南沿海多、西北內陸少的分布特徵。

氣象上，將一天之內發生了雷電、可聽到雷聲計為一個雷暴日，我國廣東、海南等地，年雷暴日數可達60天到80天，我國北方如華北平原，年雷暴日數在30天左右。統計表明，海口、廣州、拉薩年雷暴日數最多。

前面提到，雷電依賴於成雲致雨的強對流天氣過程，深厚的強對流雲團攜帶著大量的電荷，雷電正是來源於此。

絕大多數雷電，從開始到結束，持續時間不足1秒鐘，而它的速度為104~108米/秒。

有研究表明，地閃中，當向下發展的放電通道開始形成，它往往能在0.1秒甚至更短時間內就擊中地面，這對於人類而言僅僅是一瞬間。

在這短暫的過程中，雷電通道呈現樹枝狀的形態，蜿蜒分叉地向下發展，但基於人類目前的認知水平，還沒有能力準確預知雷電通道蜿蜒分叉發展的路徑。

當向下發展的雷電通道足夠靠近地面時，例如，與地面高聳物體或者金屬尖端的距離只有幾十米時，就會在這些物體的頂端激發向上的放電通道。

此時距離雷擊的發生就只剩不足萬分之一秒了：雷電向下的放電通道，與地面物體頂端向上的放電通道相互吸引、快速靠近，最終發生連接。

在這一瞬間，雷電完成了與地面物體的親密接觸，其巨大的破壞力也正是在這一瞬間釋放。

如何開展雷電研究？

雷電還存在很多未知，那麼，科學家是如何開展雷電研究的呢？

雷電伴隨聲、光、電、磁等物理現象，可通過探測這些現象來了解雷電。

雷電放電產生的電磁場覆蓋很寬的頻段，從無線電射頻到微波、可見光，再到X射線、γ射線等。

因此，可以布置不同頻段的電磁天線來接收雷電信號，這些雷電信號既可用於分析雷電放電機理，又可通過多個測站組網對雷電進行定位，反演確定雷電事件的發生時間、位置等信息。

雷電定位系統是獲得雷電活動資料的重要基礎，也是進行雷電監測預警的重要手段。

同時，人們可以利用高速攝像機等設備，每秒鐘拍攝幾萬甚至幾十萬幀圖像，來獲得雷電通道快速發展傳輸的宏、微觀特徵。

此外，人工引雷也是研究雷電的重要途徑：通過向起電的雷雨雲發射拖帶金屬導線的專用小火箭，上升至200~400米高度時，就能成功引發雷電。基於此，可以提前布置一系列設備對其進行探測和記錄。

直率地說，根據雷擊發生的物理過程，避雷針應該稱為「引雷針」更加合適。它實際上是通過比周圍物體更早地形成向上的放電通道——率先與雷電向下的放電通道發生連接，而將雷電「引」到自己身上，從而保護周圍一定範圍內的物體免遭雷擊。

當然，並不是把雷「引」過來就大功告成了，避雷針通過與大地良好連接，最終將雷電的能量向大地泄放。

如果避雷針接地不良，雷電被「引」過來後無法順利泄放，雷電能量反而會導致不同程度的雷電災害。

由於雷擊電流巨大，所以我們必須避免接觸避雷針及其接地引下線，否則將有觸電危險。

同樣道理，在一定範圍內，高聳的大樹、鐵塔、路燈或廣告牌等在雷雨天氣時遭受雷擊的概率是比較高的，在這些物體或設施下避雨、停留，顯然是比較危險的。

前面提到，研究已經明確了雷電發生在強對流天氣中，儘管我們還無法準確預知每次雷電的通道究竟如何形成與發展，但是，根據強對流天氣預報，我們是可以對雷電災害進行預警的。此時，應做好提前規劃，取消雷雨時的戶外活動。

如果確實在戶外突然遭遇了雷雨天氣，該如何保護自己免遭雷擊傷害呢？

在筆者看來，最優的選擇是「躲避」。應馬上停止戶外活動，儘快進入防雷接地良好的鋼筋混凝土樓房內，或者就近進入汽車內。

在避免靠近高聳物體的前提下，盡一切可能縮短自己在雷雨雲下暴露、停留的時間，才能最大限度降低遭受雷擊的概率。

特別注意，一些沒有接地引下設施的孤立房屋，雖然可以躲雨，但對於雷電而言並沒有防護能力，雷雨天氣時不要在其中停留。

萬一遇到周圍一定範圍內無處可躲的情況，又該怎麼辦？筆者認為，方案仍然是儘快找地方「躲」，即便遠，跑到安全地帶也比停留在雷雨地無助等待好。

這種情況可能出現於諸如徒步於廣袤的草原、在不通車的森林或山區進行科考等。

為了避免遇險，這些活動進行之前或過程中，應及時掌握天氣動態，無論以何種渠道收到強對流天氣預報，都應立即做出計劃和行程調整，確保安全。

近年來，蟲草資源的開發利用逐漸升溫，由於蟲草一般是在夏季由人工採挖，採挖人員時常遭遇雷雨，而山上荒野恰恰缺乏防雷躲避場所，蟲草採挖過程中的雷擊事故偶有發生，這給我們敲響了警鐘。

對此，不但要加強蟲草採挖人員的防雷安全意識教育，而且要加強山區強對流天氣預報和雷電災害預警能力建設，建立專門的預警預報系統並及時將信息定向傳達給蟲草採挖人員。在蟲草採挖山區的空曠區域，也應有針對性地搭建可以防禦雷擊的建築物，以供緊急避險。