一、雷擊概述
雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)十年”公布的最嚴(yán)重的10種自然災(zāi)害之一,全球每年因雷擊造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)每年因雷擊以及雷擊負(fù)效應(yīng)造成的人員傷亡達(dá)3000~4000人,財(cái)產(chǎn)損失在50~100億元人民幣。
雷電實(shí)際就是巨大的電火花,當(dāng)閃電從地面急沖到云層或從云層急沖到地面時(shí),構(gòu)成風(fēng)暴云層的氣流,可在云層內(nèi)分離出強(qiáng)電能。
正電流聚集在云層的下部,負(fù)電流聚集在云層的上部或地面上,像電磁一樣,正、負(fù)電相互吸引,經(jīng)不斷傳遞,正、負(fù)電流相碰,形成巨大電火花,于是形成閃電。
由于光速比聲速大約快100萬(wàn)倍,所以,在閃電與伴隨的雷聲之間,會(huì)有一定的時(shí)間差。你與風(fēng)暴的距離,可通過數(shù)閃電與雷聲出現(xiàn)的時(shí)間差的秒數(shù),再除以5米計(jì)算,其得數(shù)就是你與風(fēng)暴距離的英里數(shù),即:你與風(fēng)暴的距離(英里)=閃電與雷聲出現(xiàn)的時(shí)間差(秒)/5(米)。
雷聲是閃電成百萬(wàn)伏的電流碰擊所造成的空氣熱膨脹爆炸而形成的。雷聲本身無(wú)傷害作用。在雷雨中遭雷擊的可能性很小,不過,雷電交加現(xiàn)象不能完全準(zhǔn)確預(yù)測(cè),所以應(yīng)小心防范,減少危險(xiǎn)。
閃電總是蜿蜒曲折沿著電阻最小的路徑行進(jìn)。它在空中的路徑完全取決于空中的電場(chǎng)和電荷分布,而通常只在離地面十幾米至百米高度時(shí),才受到地面狀況的影響。一般說(shuō)來(lái),地面導(dǎo)電性能好,有突出的高大物體等,都易遭受雷擊。例如導(dǎo)電性能好的金屬礦物地質(zhì)條件就比一般地質(zhì)條件更易遭雷擊,濕土的雷擊機(jī)會(huì)就比干土、沙地和巖石地面要多,水面比旱地易遭雷擊,高樓、煙囪這些突出建筑物就比平地易遭雷擊,山地就比谷地易遭雷擊。
雷電分直擊雷、電磁脈沖、球形雷、云閃四種。其中直擊雷和球形雷都會(huì)對(duì)人和建筑造成危害;電磁脈沖主要影響電子設(shè)備,主要是受感應(yīng)作用所致;云閃由于是在兩塊云之間或一塊云的兩邊發(fā)生,所以對(duì)人類危害最小。
直擊雷就是在云體上聚集很多電荷,大量電荷要找到一個(gè)通道來(lái)泄放,有的時(shí)候是一個(gè)建筑物,有的時(shí)候是一個(gè)鐵塔,有的時(shí)候是空曠地方的一個(gè)人,所以這些人或物體都變成電荷泄放的一個(gè)通道,就把人或者建筑物給擊傷了。直擊雷是威力最大的雷電,而球形雷的威力比直擊雷小。
雷電對(duì)人的傷害方式,歸納起來(lái)有四種形式,即:直接雷擊、接觸電壓、旁側(cè)閃擊和跨步電壓。
(1)直接雷擊:在雷電現(xiàn)象發(fā)生時(shí),閃電直接襲擊到人體,因?yàn)槿耸且粋€(gè)很好的導(dǎo)體,高達(dá)幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)安培的雷電電流,由人的頭頂部一直通過人體到兩腳,流入到大地。人因此而遭到雷擊,受到雷電的擊傷,嚴(yán)重的甚至死亡。
(2)接觸電壓:當(dāng)雷電電流通過高大的物體,如高的建筑物、樹木、金屬構(gòu)筑物等泄放下來(lái)時(shí),強(qiáng)大的雷電電流,會(huì)在高大導(dǎo)體上產(chǎn)生高達(dá)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)伏的電壓。人不小心觸摸到這些物體時(shí),受到這種觸摸電壓的襲擊,發(fā)生觸電事故。
(3)旁側(cè)閃擊:當(dāng)雷電擊中一個(gè)物體時(shí),強(qiáng)大的雷電電流,通過物體泄放到大地。一般情況下,電流是最容易通過電阻小的通道穿流的。人體的電阻很小,如果人就在這雷擊中的物體附近,雷電電流就會(huì)在人頭頂高度附近,將空氣擊穿,再經(jīng)過人體泄放下來(lái),使人遭受襲擊。
(4)跨步電壓:當(dāng)雷電從云中泄放到大地時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電位場(chǎng)。電位的分布是越靠近地面雷擊點(diǎn)的地方電位越高;遠(yuǎn)離雷擊點(diǎn)的電位就低。如果在雷擊時(shí),人的兩腳站的地點(diǎn)電位不同,這種電位差在人的兩腳間就產(chǎn)生電壓,也就有電流通過人的下肢。兩腿之間的距離越大,跨步電壓也就越大。
針對(duì)上述四種雷電襲擊人的方式,在不同的情況下,我們應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
現(xiàn)代防雷技術(shù)原則強(qiáng)調(diào)全方位防護(hù),綜合治理、層層設(shè)防,把防雷看作是一個(gè)系統(tǒng)工程。主要有以下五個(gè)防雷措施:
(1)搭接,或稱為均衡連接、等電位連接。就是把各種金屬物用粗的銅導(dǎo)線焊接起來(lái),或者把它們直接焊接起來(lái),以保證等電位。等電位連接是防雷措施中極為關(guān)鍵的一項(xiàng)。完善的等電位連接,還可以消除因地電壓驟然升高而產(chǎn)生的“反擊”現(xiàn)象,這在微波站天線塔遭遇到雷擊后是常常遇到的。
(2)傳導(dǎo),即避雷針裝置。避雷針就是一個(gè)接地的金屬裝置,高端比建筑物頂端更高,吸引閃電,把閃電的強(qiáng)大電流傳導(dǎo)到大地中去,從而防止閃電電流經(jīng)過建筑物。避雷針雖然能保護(hù)建筑物,但引導(dǎo)入地的導(dǎo)線流有巨大電流,會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),也會(huì)損害設(shè)備,所以該措施必須與其他防雷措施結(jié)合。
(3)分流。把凡是從室外來(lái)的導(dǎo)線(包括電力電源線、電話線、信號(hào)或者這類電纜的金屬外套等)都要并聯(lián)一種避雷器至接地線。不僅入戶處,在每個(gè)需要作防雷保護(hù)的一起設(shè)備的機(jī)殼處都要裝。作用是把沿著導(dǎo)線傳入的雷電波在避雷器處經(jīng)避雷器分流入地,也就是類似把雷擊電流的所有入侵道路堵截,而且不是一級(jí)堵截,可以多節(jié)堵截。
(4)接地。前面三個(gè)措施,都涉及到閃電能量瀉放入地,所以接地是前三個(gè)措施的基礎(chǔ),接地的妥當(dāng)與否,成為歷來(lái)防雷技術(shù)中特別受重視的項(xiàng)目。它又是最費(fèi)工、費(fèi)錢、費(fèi)力的防雷措施,是防雷工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
(5)屏蔽。就是用金屬網(wǎng)、箔、殼、管等導(dǎo)體把需要保護(hù)的對(duì)象包圍起來(lái),從物理上說(shuō),就是把閃電的脈沖電磁場(chǎng)從空間入侵的通道阻隔起來(lái),力求無(wú)縫隙可鉆。各種屏蔽都必須妥善接地。以上這五項(xiàng)措施是一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的整體防衛(wèi)體系,全面措施才能達(dá)到萬(wàn)無(wú)一失的效果。
二、室內(nèi)防雷擊
夏季對(duì)流天氣強(qiáng),雷電出現(xiàn)的可能性比較大,市民在做好防暑降溫工作的同時(shí),也要提防雷電的危險(xiǎn)。
(1)雷雨天應(yīng)該留在室內(nèi),關(guān)好門窗。對(duì)鋼筋水泥框架結(jié)構(gòu)的建筑物來(lái)說(shuō),關(guān)閉門窗可以預(yù)防側(cè)擊雷和球雷的侵入。大多數(shù)球雷沿建筑物的煙窗、窗戶、門進(jìn)入室內(nèi),在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)數(shù)秒鐘便逸出,逸出時(shí)引起爆炸。
(2)不宜使用無(wú)防雷措施或防雷措施不足的電視、音響等電器,不宜使用水龍頭。
(3)切勿接觸天線、水管、鐵絲網(wǎng)、金屬門窗、建筑物外墻,遠(yuǎn)離電線等帶電設(shè)備或其他類似金屬裝置。
(4)盡量少使用電話和手機(jī)。
(5)切勿處理開口容器盛載的易燃物品。
三、戶外防雷擊
總的原則是:一盡量降低人體位置,減少直接雷擊的危險(xiǎn);二人體與地面的接觸部分如雙腳應(yīng)盡量靠近,與地面接觸越小越好,以減少“跨步電壓”。
1.在雷電交加時(shí),感到皮膚刺痛或頭發(fā)豎起,是雷電將至的先兆,應(yīng)立即躲避。躲避不及,要立即貼近地面。
2.如果身處樹木、樓房等高大物體附近,應(yīng)該馬上離開。不宜在大樹下躲避雷雨,如萬(wàn)不得已,則須與樹干保持3米距離,下蹲、雙腿靠攏。如果來(lái)不及離開高大的物體,應(yīng)該找些干燥的絕緣物放在地下,坐在上面,采用下蹲的避雷姿勢(shì),注意雙腳并攏、雙手合攏。不可躺下,這時(shí)雖然高度降低,卻增大了“跨步電壓”的危險(xiǎn)。切記水能導(dǎo)電,潮濕的物體不絕緣,不要隨意碰觸。
3.不要在山洞口、大石下或懸?guī)r下躲避雷雨,因?yàn)檫@些地方會(huì)成為火花隙,電流從中通過時(shí)產(chǎn)生電弧可以傷人。但是,事物是一分為二的,如果野外有片密林,一時(shí)又找不到其它避雷場(chǎng)所,那么也可以利用密林來(lái)避雷,因?yàn)槊芰指魈幵馐芾讚舻臋C(jī)會(huì)差不多。這時(shí)只要不站在樹林邊緣,最好選擇林中空地,雙腳合攏,與四周各樹保持差不多的距離就行了。
4.在雷雨天氣中,遠(yuǎn)離鐵欄及其他金屬物體。不宜在曠野中打傘,或高舉羽毛球拍、高爾夫球棍、鋤頭等;不宜進(jìn)行戶外球類運(yùn)動(dòng),雷雨天氣進(jìn)行高爾夫球、足球等運(yùn)動(dòng)是非常危險(xiǎn)的;不宜在水面和水邊停留;不宜在河邊洗衣服、釣魚、游泳、玩耍。
5.雷雨時(shí)如果身在空曠的地方,應(yīng)該馬上蹲在地上,這樣可減少遭雷擊的危險(xiǎn)。不要用手撐地,這樣會(huì)擴(kuò)大身體與地面接觸的范圍,增加遭雷擊的危險(xiǎn)。雙手抱膝,胸口緊貼膝蓋,盡量低頭,因?yàn)轭^部最易遭雷擊。
6.空曠地帶和山頂上的孤樹和孤立草棚等應(yīng)該回避,因?yàn)樗鼈円自饫讚簟_@時(shí)如在其中避雨是非常危險(xiǎn)的,尤其是站在向兩旁伸展很遠(yuǎn)的低枝下面。但深邃的山洞很安全,應(yīng)盡量往里面走。盡量躲到山洞深處,你的兩腳也要并攏,身體也不可接觸洞壁,同時(shí)也要把身上的帶金屬的物件,如手表、戒指、耳環(huán)、項(xiàng)鏈等物品摘下來(lái),還有金屬工具也要離開身體,放到一旁。
7.原則上說(shuō),雷電期間應(yīng)盡量回避未安裝避雷設(shè)備的高大物體,如高塔、大吊車、開闊地的干草堆和帳篷等,也不要到山頂或山梁等制高點(diǎn)去。不要靠近避雷設(shè)備的任何部分。鐵路、延伸很長(zhǎng)的金屬欄桿和其他龐大的金屬物體等也應(yīng)回避。
8.如果你在江、河、湖泊或游泳池中游泳時(shí),遇上雷雨則要趕快上岸離開。因?yàn)樗嬉自饫讚簦瑳r且在水中若受到雷擊傷害,還增加溺水的危險(xiǎn)。另外,盡可能不要呆在沒有避雷設(shè)備的船只上,特別是高桅桿的木帆船。
9.如正在駕車,應(yīng)留在車內(nèi)。千萬(wàn)不能將頭、手伸出車外。車殼是金屬的,因屏蔽作用,就算閃電擊中汽車,也不會(huì)傷人,因此,車廂是躲避雷擊的理想地方。但是雷電期間最好不要騎馬、騎自行車、騎摩托車和開敝篷拖拉機(jī)。
10.在雷雨天氣中,不宜快速開摩托、快騎自行車或在雨中狂奔,因?yàn)樯眢w的跨步越大,電壓就越大,也越容易傷人。
11.如果在雷電交加時(shí),頭、頸、手處有螞蟻爬走感,頭發(fā)豎起,說(shuō)明將發(fā)生雷擊,應(yīng)趕緊趴在地上,這樣可以減少遭雷擊的危險(xiǎn),并拿去身上佩戴的金屬飾品和發(fā)卡、項(xiàng)鏈等。
感覺到身上的毛發(fā)突然立起來(lái),皮膚感到輕微的刺痛,甚至聽到輕微的爆裂聲,這就是雷電快要擊中你的征兆。遇到這種情況,應(yīng)馬上蹲下來(lái),身體前傾,把手放在膝蓋上,曲成一個(gè)球狀,千萬(wàn)不要平躺在地上。不要用手撐地,應(yīng)同時(shí)雙手抱膝,胸口緊貼膝蓋,盡量低下頭。
12.如果看到高壓線遭雷擊斷裂,應(yīng)提高警惕,因?yàn)楦邏壕€斷點(diǎn)附近存在跨步電壓,身處附近的人此時(shí)千萬(wàn)不要跑動(dòng),應(yīng)雙腳并攏、跳離現(xiàn)場(chǎng)。
13.在打雷時(shí)不要撥打或接聽手機(jī),最好關(guān)掉手機(jī)電源。因?yàn)槔纂姷母蓴_,手機(jī)的無(wú)線頻率跳躍性增強(qiáng),很容易誘發(fā)雷擊和燒機(jī)等事故。
四、雷擊后的急救
發(fā)生雷電傷人事件后,市民在打“120”求助的同時(shí),對(duì)于輕傷者,應(yīng)立即轉(zhuǎn)移到附近避雨避雷處休息;對(duì)于重傷者,要立即就地進(jìn)行搶救,迅速使傷者仰臥,并不斷地做人工呼吸和心肺復(fù)蘇術(shù),直至呼吸、心跳恢復(fù)正常為止。
雷電傷人主要是強(qiáng)大的雷電電流的作用。它對(duì)人體的主要危險(xiǎn),往往不是灼傷。如果雷電擊中頭部,并且通過軀體傳到地面,會(huì)使人的神經(jīng)和心臟麻痹,就很可能致命。人受雷電電流沖擊后,心臟不是停止跳動(dòng),就是跳動(dòng)速率極不規(guī)則,發(fā)生顫動(dòng)。這兩種情況都使血液循環(huán)中止,造成腦神經(jīng)損傷,人在幾分鐘內(nèi)就可以死亡。遭雷擊后搶救及時(shí)還是有可能復(fù)活的。當(dāng)人體被雷擊中后,往往會(huì)覺得遭雷擊的人身上還有電,不敢搶救而延誤了救援時(shí)間,其實(shí)這種觀念是錯(cuò)誤的,受到雷擊的人可能被燒傷或嚴(yán)重休克,但身上并不帶電,可以安全地加以處理。如果遇到一群人被閃電擊中,那些會(huì)發(fā)出呻吟的不要緊,先搶救那些已無(wú)法發(fā)出聲息的人。
1.人體在遭受雷擊后,往往會(huì)出現(xiàn)“假死”狀態(tài),此時(shí)應(yīng)根據(jù)遭受雷擊者的傷害程度采取相應(yīng)措施。
(1)如果患者已經(jīng)失去知覺,但仍有呼吸,則自行恢復(fù)的可能性很大,應(yīng)讓患者安靜休息;
(2)若遭受雷擊者停止呼吸,應(yīng)立即進(jìn)行人工呼吸;若遭受雷擊者心跳停止,應(yīng)立即進(jìn)行心臟按摩;
(3)若遭受雷擊者心跳和呼吸都已停止,則應(yīng)用兩種方法同時(shí)進(jìn)行搶救,如果能在4分鐘內(nèi)以心肺復(fù)蘇法進(jìn)行搶救,讓心臟恢復(fù)跳動(dòng),還有機(jī)率救活。
(4)受雷擊傷的患者,如僅有頭暈或無(wú)明顯損傷,也應(yīng)請(qǐng)醫(yī)生進(jìn)行檢查,看看其全身某部位是否被電擊傷。
雷擊后進(jìn)行就地?fù)尵鹊迷郊皶r(shí),救活的可能性越大,對(duì)傷者的身體恢復(fù)越好,人腦缺氧的時(shí)間超過十幾分鐘就會(huì)有致命的危險(xiǎn)。
2.救護(hù)地點(diǎn)應(yīng)選在通風(fēng)陰涼的地方,不可高寒或暴熱,被救護(hù)人的周圍不可圍一圈人,不能用刺激的方法,例如對(duì)遭受雷擊者潑冷水,在旁邊大呼其名字等,更不要架著被救護(hù)人到處亂跑。
3.如果傷者遭受雷擊后引起衣服著火,此時(shí)應(yīng)馬上讓傷者躺下,使火焰不致燒傷面部,否則傷者可能會(huì)死于缺氧或被燒死,可往傷者身上潑水,或者用厚外衣、毯子等把傷者裹住撲滅火焰。
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