自古以來，人們就意識到雷電的“破壞力”。古人曾認為“雷為天怒”，《論語》則要求人們遇到雷電時，要正襟危坐……這些無不體現(xiàn)著先人對雷電這一現(xiàn)象的敬畏。
東漢王充專門對雷電開展研究，認為雷電是“一聲一氣”，當(dāng)陰陽相爭時，劇烈地對抗、摩擦，形成雷電。
從現(xiàn)代科學(xué)理論來看，雷電是一種自然現(xiàn)象，發(fā)生在積雨云中，當(dāng)云中的電荷分布不均，電場強度達到一定程度時，便會產(chǎn)生放電現(xiàn)象。閃電可分為云閃（主要指發(fā)生在云內(nèi)、云間或云與空氣之間的閃電）和地閃（指打到地面上的閃電），總體上云閃與地閃的比例約為3:1。
雷電一般產(chǎn)生于對流發(fā)展旺盛的積雨云中 圖源：《氣象知識》
這樣看來，王充的理解已隱隱約約觸碰到了雷電的本質(zhì)，顯示出先人從被動接受自然現(xiàn)象到主動解釋自然規(guī)律的不斷嘗試。
關(guān)于雷電現(xiàn)象，公眾感官上將其分為看到的“閃”和聽到的“雷”。“閃”是巨大電流通過放電通道時釋放能量產(chǎn)生的耀眼閃光。電流產(chǎn)生的加熱效應(yīng)導(dǎo)致周圍空氣迅速膨脹，形成沖擊波，再經(jīng)過空氣傳播，就成為我們聽到的雷聲。雷聲的種類與人類距離閃電遠近有關(guān)，當(dāng)距離較近時，雷聲就是爆裂聲；當(dāng)距離較遠，雷聲就是隆隆聲。雷聲和閃電的形成是同步的，但是在大氣中聲速遠遠小于光速，這就會造成先看到閃光，后聽到雷聲的情況，因此可以根據(jù)這個時間差來估算閃電的距離。由此看來，“閃電”“雷電”“打雷”實際是一回事，本文根據(jù)上下文的語境選用。
由于閃電距人類較遠，因此其并非只有肉眼看到的體量。實際上，雷電通道短的有幾百米，長的可伸展至幾十公里到幾百公里。雷電通常呈現(xiàn)出樹枝狀的分叉結(jié)構(gòu)，但有些雷電通道卻呈現(xiàn)光滑幾乎無分叉的特征，有些雷電可能會在短時間內(nèi)多次放電，這使得自然界中的雷電通道千姿百態(tài)，如蜘蛛般爬行舞動的蛛狀閃電、“瘦成一道閃電”般的線狀閃電、視覺上有一定寬度的帶狀閃電等，在中高層大氣中也存在紅色精靈、藍色噴流等放電現(xiàn)象。更特別的，動畫片《黑貓警長》中極為恐怖的“兇手”球狀閃電，是不少“90后”的童年噩夢。據(jù)目擊者描述，球狀閃電能隨氣流起伏在近地空中自在飄飛或逆風(fēng)而行，可通過開著的門窗進入室內(nèi)，甚至可能碰到障礙物而引發(fā)爆炸。
雷暴 圖片來源：世界氣象組織
此前，世界氣象組織（WMO）公布了迄今為止探測到的跨度最長的閃電——2018年10月31日發(fā)生于巴西南部的一道閃電，橫向跨度709公里，相當(dāng)于從湖北武漢直接閃到了上海。WMO同時還公布了持續(xù)時間最久的閃電——2019年3月4日阿根廷北部的一道閃電持續(xù)了驚人的16.73秒。
雷電常伴隨大風(fēng)、暴雨一起出現(xiàn)。但實際上，光打雷不下雨的情況也不少見，俗稱“旱天雷”。甚至晴朗無云的天空中也會突然電閃雷鳴，宋代詩人楊萬里詩中“平地跳雪山，晴空下霹靂”，記錄的就是這種情況。
晴天打雷是因為閃電放電過程是可以在空氣中延伸的。有時，閃電的放電通道從積雨云中延伸出來，經(jīng)過相對較長的距離，在上方?jīng)]有下雨、甚至沒多少云的位置擊中地面，這也就是所謂的“晴天霹靂”了。因此，“晴天霹靂”并不是說在萬里無云的天氣中憑空發(fā)生一次雷擊，而是指附近雷暴過程中的雷電通道延伸出云外。對比之前的閃電分類，有時我們可以看到空中有閃電劃過，但并未落地，這屬于云閃；如果閃電最終擊中了高樓大廈、房屋、樹木等地面上的物體，就屬于地閃。晴天霹靂和常見的雷電現(xiàn)象本質(zhì)上是一樣的，只是雷擊位置不同而已。需要指出的是，在戶外活動時，即使所處位置并未有狂風(fēng)暴雨，但聽到遠處的雷聲，也需要提高警惕，及早尋找合適的庇護場所，遵循防雷原則，確保安全。
那雷電在哪些地方多發(fā)呢？以我國為例，雷電主要集中在每年4月至9月，其中6月至8月為高發(fā)期。從空間來看，我國東部濕潤地區(qū)每年每平方公里平均發(fā)生6.7次閃電，西部寒旱地區(qū)約為1.9次。中國陸地區(qū)域閃電高發(fā)區(qū)主要分布在北回歸線附近和以南的地區(qū)，包括廣東和廣西南部、海南島中北部，最密集的地區(qū)每年每平方公里大約發(fā)生31.4次閃電，中國氣象局雷電野外科學(xué)試驗基地就選址在廣東從化，有更多的機會獲取閃電數(shù)據(jù)。而極低值區(qū)主要分布在西部的沙漠、戈壁灘和盆地內(nèi)，包括塔里木盆地和塔克拉瑪干沙漠、柴達木盆地、羅布泊和庫姆塔格沙漠、準(zhǔn)噶爾盆地的古爾班通古特沙漠等，每年每平方公里發(fā)生閃電次數(shù)低于0.2次。
閃電發(fā)生時，亮光可以照亮一片天空，伴隨隆隆雷聲，給人雷霆萬鈞之感。呂偉濤介紹，實際上，閃電輸送的能量并沒有想象中那么大，一次普通的地閃釋放的能量大約為10億焦耳。但是，它持續(xù)的時間往往非常短，最強烈的回擊過程通常僅持續(xù)數(shù)十微秒（1微秒=0.000001秒），也就是說，這些能量是在瞬間釋放的，威力絕對不容小覷。
據(jù)估計，全世界每年雷電導(dǎo)致的人員傷亡可達數(shù)千人甚至上萬人。人體遭受雷電傷害的方式可能是直接遭雷擊傷害，也可能是因為接近雷電流泄放通路，以跨步電壓等形式間接遭受傷害。劉恒毅介紹，地閃回擊電流強度可達數(shù)十到上百千安，這樣的電流可以將人瞬間擊穿，發(fā)生嚴重的傷害，甚至危及生命。同樣的，雷電擊中建筑物、油庫、輸電線路、牧場、森林樹木等人類經(jīng)濟、工作、生活場所，也會對各種財產(chǎn)造成直接損害。而雷電以浪涌電壓、電磁脈沖干擾等形式還會間接導(dǎo)致電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、雷達設(shè)備，以及其他電子信息系統(tǒng)的故障或損壞。劉恒毅提醒，雷雨天氣一定要提高警惕，萬不可掉以輕心，公眾應(yīng)密切關(guān)注氣象部門發(fā)布的預(yù)報預(yù)警信息。
來源：中國氣象報社
作者：張藝博
