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闪电击杀42头牛,还在印度劈死18头大象,该怎么防范?

2021年5月24日,海南东方市遭遇强对流和雷暴天气,雷击造成养殖户的42头黄牛死亡,损失惨重。在此10天前,印度东北部阿萨姆邦有18头大象遭遇雷击,全部倒在了树林里。更惨的事件发生在2020年5月26日,印度比哈尔邦一场雷雨造成107个农民在田间死亡。

闪电劈死印度18头大象

据印度热带气象研究所(IITM)分析的数据,印度每年约有2000人死于雷击,2018年更是有超过3000人因雷击毙命,只是一次性造成上百人死亡的事件不多见。而在全世界范围,每年因闪电造成约24000人伤亡,牲畜死亡则数以万计,死十几、几十头牛基本不算新闻。

为什么闪电的杀伤力如此强大?它如何致命?我们又该怎么防范呢?

闪电是一种自然现象,尽管有人赌咒发誓“天打雷劈”,但老天并不会只惩罚恶人放过好人。雷击面前人人平等,即便你吃斋念佛日日行善,雷雨天出门仍然要倍加小心。至少,你应该先读一读老周的科普文章,学习些科学防雷知识。

搞笑的天打五雷轰

闪电通常发生在强对流天气,由于对流云层中的冰晶和雾滴频繁碰撞,造成电荷失衡,一部分正电荷聚积在云层上方,负电荷到集中在云的底部;云底的负电荷区因为距离地面近,于是在地面感应了大量正电荷;正负电荷相吸,云层中的负电荷往下走,地面上的正电荷向上移动;当正负电荷区会合在一起时,空气瞬间被击穿。

云层中的负电荷顺着铅笔粗细的通道在几十毫秒的时间里瞬间释放到地面,平均每次传输的电荷高达15库伦、产生超过30000安培的电流和1G焦耳能量;有些强闪电传输的电荷达350库伦、产生120000安培的电流。如此强大的能量瞬间释放出来,无论是击中房屋还是人畜,都将是巨大的伤害。

闪电破坏力极大

庆幸的是,大多数人会在雷劈之后幸存,闪电也通常不会专门找人来劈,因为人不够高大,并且下雨的时候会本能地找一处安全的地方躲雨。如果有谁被雷击了,十有八九是他找错了地方。

通常闪电会选择最近的一条通道,并且这条通道上有足够多的正电荷聚集。海南被雷击的牛有可能就属于这种情况――某几头牛身上集聚了太多电荷,从而将闪电引向了自己。其实在遭到闪电直接打击之前,人应该能觉察到异常:他的头发会竖立起来,并且头皮会有麻麻的感觉,这是因为大量电荷聚集到头上的缘故。

海南42头牛被闪电击毙

1975年8月,美国少年肖恩和他的哥哥迈克约了几个朋友去加州红杉国家公园徒步旅行,当时天气不好,还下着小雨。突然他们的头发莫名奇妙地竖立起来,大家觉得很好玩,于是拍下了这张照片。没过几分钟,一道闪电击中了他们,肖恩重伤,他们的一位朋友遇难。

肖恩与迈克

闪电的放电大多在毫秒之间,它也不会挨个儿“点名”,为什么被电击后会一死一大片呢?

这里我们需要了解一个物理学基本原理:电路中电阻越小时电流越大。

与脚下大地或者身边树木相比,人和动物的身体含有大量水分和矿物盐,因此阻抗更低,从而更容易被电流穿过。无论是海南的黄牛、印度的野象还是冒雨劳作的农民,他们都因此成为受害者。

印度农民

当闪电击中大树,强大的电流会穿过树干流向大地。电流并不只是向下走,它会同时向四周扩散开来,在扩散的同时化为热能消耗掉。如果地面比较潮湿,地表电流会向四周扩散几十米甚至上百米的距离。

地表电流留下的灼伤痕迹

我们站立在地表电流扩散的路径上,由于人体的电阻更小,部分电流会顺着我们的一条腿穿过身体,再由另一只脚传回地面,两只脚之间形成的电压差被称为“跨步电压”。跨步电压的大小与我们步子迈的大小有直接关系:步子迈得越大,两只脚之间的电压差越大,流经身体的电流越强,造成的伤害也越大。牛和大象的体型更大,跨步电压更大,它们也更容易被地表电流击倒。

地表电流与跨步电压

如果两脚并拢站在大树下面会怎么样?当我们两脚并拢,跨步电压变得很小,但站在树下依然有巨大的风险。因为击中大树的闪电并不总是老老实实地顺着树干往下走,它有可能从树干的中间再次击穿空气、穿过我们的身体流向地面――因为这条路的电阻可能更低。这种现象被称为“侧向击穿”。

侧向击穿

以上三种是闪电杀伤的主要方式,其中地表电流(或者说跨步电压)造成的伤亡占了一多半,大约30%是闪电侧击而死,而被雷电“灌顶”的仅占3%~5%的比例。

为免受伤害,在打雷的天气里我们尽量不要出门,也别让牲畜暴露在野外或者有高大树木的地方。如果你在外边遭遇到雷暴,最好是躲到汽车里,金属的车身就像是个法拉第笼,它能保护你免受雷电伤害。实在找不到车怎么办?千万不要躲到大树下、崖壁下或者类似猫耳洞里,那样会要了你的命。你可以找一些山下低矮的树林,或者找一个低洼并且不会被水淹的地方,两脚并拢蹲下来并尽量保持低姿态,这样可以最大限度避免被闪电击中。

紧急情况下的防护姿势

至于说印度那18头大象,我只能说它们命不好,天灾。同样倒霉的还有2016年挪威哈当厄维达国家公园里的323头驯鹿,它们也是因为闪电造成的跨步电压被电死,令人惋惜!