互动访谈_天津市气象局
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2022年7月13日天津交通广播“交广会客厅”栏目访谈实录
发布时间: 2022-07-14

编者按713日上午,天津市气象局气象灾害防御技术中心高级工程师周燕川应邀参加天津交通广播电台《交广会客厅》栏目,针对汛期强对流天气和雷电高发情况,与广大听众网友进行互动交流。访谈结合“雷雨天气放风筝”等实际案例,针对“为什么夏天雷雨天气多发?”“天津是不是雷雨多发地区?”“气象部门能监测预报雷电天气吗?”“雷电预警信号有哪些?”等市民关心的热点问题进行了详细解答;向市民开展雷电形成原理、夏季雷电高发原因、雷电监测手段以及户外防雷、个人防雷等防灾减灾知识进行科普宣传;并对“暴雨后自来水会变脏”“雷雨天电动汽车充电桩漏电伤人”等网上流传的言论进行了辟谣。

【受访专家】

天津市气象灾害防御技术中心高级工程师 周燕川

【访谈实录】

【主持人】:前两天网上还有图片,就是在咱们天津,雷雨天气,还是晚上,还有人放风筝,网友调侃说这不是富兰克林就是弗兰肯斯坦。其实,这样做是非常危险的,一点都不好玩。具体有多危险,我们先请周工给说说。

周燕川】:本杰明·富兰克林是美国著名的物理学家、外交家和发明家,咱们多数人知道富兰克林这个名字,还是因为历史上有名的风筝实验,据说在1752年的一天,富兰克林在雷雨天气放飞了一只风筝,成功地把雷电从云层中引到地面,从而证明了雷雨云中的电荷与人工产生的电荷是一回事。富兰克林确实做过很多电学方面的研究,但是他是否真的做过风筝实验,历史上有很多质疑,他的自传中对这个事情也是用了一句话一笔带过,没有详细的描述。

不管这个事情是真是假,我们要说的是,雷雨天放风筝确实是很危险的,因为雷电更容易击中比较高的物体,风筝飞起来以后比周围的建筑物都高,而风筝线被雨水打湿以后是能够导电的,相当于给雷电提供了一个通道,如果有人在下面手握风筝线,就有可能被雷电击中。可能有的朋友看过人工引雷的视频,就是把一个底部带有细钢丝的小火箭发射到空中,几秒钟以后这个小火箭被雷电击中,雷电就会沿着钢丝直达地面,这个人工引雷的实验就跟咱们放风筝差不多。

另外,咱们放风筝的地点一般都会选择在比较空旷的地方,虽然人体高度不高,但是相对周边环境来说也算是突出物体,即使雷电不击中风筝,也有可能直接击中人体。所以咱们在野外活动,如果突然遇到电闪雷鸣的雷雨天气,一定要及时躲避,如果周围找不到可以躲避的地方,就要找一个相对低洼的区域,然后双脚并拢,原地蹲下,等待雷雨天气过去再行动。

这个时候咱们还要把身上的眼镜、项链等金属物体摘下来放到旁边,并不是说这些金属物体会吸引雷电,而是因为万一人体被雷电击中,这些金属物体会迅速发热,造成对人体的烧伤。可能有人会问,人体被雷电击中以后不就死亡了吗,这么做有意义吗,其实历史上有很多人体被雷击还能继续存活的案例,而且人体被雷击后身上是没有电的,如果我们遇到有人被雷击了,一定要迅速开展救援,比如拨打120,给被雷击的人做人工呼吸,说不定您就是一位挽救他人生命的英雄。

【主持人】:我个人的感觉,今年的降水尤其的多,特别是进入汛期,好像隔一两天就得下场雨。一般晚上的雨有闪电打雷的居多,想问问您,为什么夏天雷雨天气多发?咱们天津是雷电多发的地区吗?

周燕川】:雷雨的形成要具备一定的条件,空气中要有充足的水汽,而且空气要有剧烈的对流运动,使大量湿热空气猛烈地上升,形成积雨云。夏季由于受南方暖湿气流影响,空气潮湿,同时太阳辐射强烈、近地面空气不断受热上升,上层的冷空气下沉,容易形成强烈对流。冬季由于受大陆冷气团控制,空气寒冷而干燥,太阳辐射也弱,空气不易形成剧烈对流,因而很少发生雷阵雨。

判断一个地区是不是属于雷电多发区域,专业上可以用年平均雷暴日或者雷击大地年平均密度来表示,根据我们气象部门历年的观测数据,天津属于雷电多发的地区,每年的3月到11月都可能发生雷电,其中5月到9月是雷电多发期,雷电活动总体分布趋势是北部多于南部,尤其是蓟州、宝坻、武清、宁河、东丽的雷电活动比其它区域更频繁一些。

雷电是发生在大气中的一种强烈的放电现象,雷电能够产生高温、冲击波以及强烈的电磁辐射等效应,常常会造成人员伤亡,破坏建筑物、供配电系统、通信设备,引起森林火灾,造成石化仓储、炼油厂等燃烧甚至爆炸,对航空航天等运载工具也有威胁。所以无论是从安全生产的角度,还是保护生命和财产免受损失的角度,我们都要高度重视雷电灾害的防御工作。

【主持人】:还有一个疑问,为什么有的雷声音大,有的雷声音小,有的时间长,有的时间短,而且音色还不一样,好像劈到避雷针什么的,会有“咔嚓”一下的声音,有的时候,就是“咕噜咕噜”的?

周燕川】:我们都知道,闪电和雷声和同时发生的。闪电发生的时候电流非常大,能够迅速把周围的空气加热到1万摄氏度以上,空气被加热以后体积急剧向外膨胀,向外扩散,形成冲击波,但是这个冲击波很快就会衰减,转变为声波。这就是我们听到的雷声。

雷声的大小与几个因素有关,我们可以用两个人在山坡上喊话来打比方。一是闪电放电电流的大小,就像喊话的人声音越大,我们听到的声音也越大。二是闪电与我们的距离,就像喊话的人跟我们距离越近,我们听到的声音也越大。三是闪电与人之间有没有云层的遮挡,就像在空旷的区域人喊话的声音就能传播的更远一些。有的时候我们只能看到远处有闪电,但是听不到雷声,就是由于发生闪电的云层离我们比较远,或者发出的声音不够响亮,声音的能量在空气中传播时逐渐衰减,最后就听不到声音了。

雷声的长短也与几个因素有关。一方面空气中闪电的长度是很长的,能达到两三公里甚至十几公里,闪电各部分与人的距离不同,雷声传到人耳边的时间就有先有后。另一方面,闪电往往不是发生一次就停下来,而是在一刹那连续闪几次,那么第一次的雷声还没有停止,第二次、第三次的又传过来了,先后的雷声混在一起,就形成了隆隆不断的雷声。另外,雷声遇到地面、建筑物、高山、云层会发生反射,形成回声,这些回声传到人耳朵里的时间也是不一样的。有的时候几种原因凑到一起,隆隆不断的雷声甚至能持续1分钟。

【主持人】:那目前咱们气象部门能监测预报雷电天气吗?雷电预警信号有哪些?

周燕川】:气象部门有很多手段可以监测雷电活动,比如雷达、卫星、大气电场、闪电定位等等,这些手段都有各自的局限性,但是通过多源资料融合、统计分析、临近外推及数值预报等技术手段,目前已经能够比较准确的对雷电进行识别、跟踪和预报预警。

雷电预警信号分为三级,危害程度从低到高分别以黄、橙、红表示。黄色预警信号表示6小时内可能发生雷电活动,橙色预警信号表示2小时内发生雷电活动的可能性很大,或者已经受雷电活动影响,并且可能持续。红色预警信号表示2小时内发生雷电活动的可能性非常大,或者已经有强烈的雷电活动发生,并且可能持续。

雷电出现的时候,一般都会伴随大风和强降水,有时还会出现冰雹,那么我们在接到雷电预警短信以后,一定要提前做好准备,尽量不要外出,避免发生危险。

【主持人】:说到了危险,接下来咱们也得说说防雷知识了。首先,雷雨天在外面,旷野或高处,我们都知道有危险。那在屋子里是不是就彻底安全了?

周燕川】:雷雨天气的时候,咱们在房间里也不是绝对安全的,至少有三点需要注意。

第一,不要站在阳台上观赏风景。因为建筑物不一定总是顶部被雷击,建筑物的侧面也有可能被雷电击中,而且建筑物越高,侧面被雷电击中的概率也越高。另外建筑物被雷电击中的时候,大约有95%的雷电流会沿着建筑物的外墙流动,然后进入大地,这个瞬间产生的高电压对人体来说也是很危险的。

第二,不要使用太阳能热水器洗澡。因为太阳能热水器一般都放置在建筑物的最高处,容易被雷电击中,一旦被雷击,雷电流可以沿着热水器的水路和电路进入室内。人体在湿润状态下,身体的表面电阻更小,也更容易受到电击伤害。前些年湖北省出现过一次雷击事故,就是一个小女孩雷雨天气在家里洗澡,结果太阳能热水器被雷击,导致死亡。

第三,不要靠近家里面能够导电的各种金属管道和金属线路,比如燃气管道、供电线路等等。必要的时候要拔掉各种家用电器的电源插头,只关闭电源开关是没有用的,因为雷电的电压非常高,这个高电压能够直接击穿电源开关导致电器损坏。

【主持人】:从时间上,或者是从雷电的整体的量来看,我们给人们一个判断,什么样的天气我们能够外出,什么天气尽量减少外出呢。

周燕川】:这里给大家介绍一个30/30原则,这是在国际上和国内都比较认可的原则。第一个30指的是30秒,意思是看到闪电和听到雷声的时间间隔小于30秒,就不要外出。第二个30指的是30分钟,意思是看到最后一次闪电,或者听到最后一次雷声的30分钟以后,才可以外出。

【主持人】:我们有个同事就是喜欢拍闪电,云彩什么的,他和我们说,楼顶有避雷针,我只要不去摸避雷针,在楼顶转转,那就没事,反正有避雷针呢。他这个想法对吗?

周燕川】:这个想法是不对的。我们要知道,避雷针能够保护的范围其实是很有限的,处在避雷针保护范围里面的物体,有很大的概率不会被雷击,但是如果离开了这个区域,就不能受到避雷针的保护了。所以如果人与避雷针的距离太远,等于是没有受到保护。我们看到有的建筑物顶部会设置好几根避雷针,其实就是为了把整个屋面都保护起来。

【主持人】:说完了在建筑物里的安全,该说说户外了。我们知道,雷雨天尽量不要去户外,可万一下雨的时候我本来就在户外,强对流天气突发的居多,那都应该怎么做?

周燕川】:一是注意防风。注意避开广告牌、大树、建筑物外墙等容易掉落物体的地方,避免被砸伤。如果在水上作业或游泳,要立即上岸。如果是驾车外出,要放慢车速,然后把车开到地下停车场或隐蔽处避风。

二是注意防积水。尽量不要在积水中行走,防止掉到下水井里,或者电线杆漏电导致的水里带电。驾驶汽车遇到积水过深的路面时,要尽量绕行,如果车辆在低洼积水的地方熄火,我们要下车到高处等待救援,不要待在车里。如果是在山里旅游,还要防范泥石流、山体滑坡等次生灾害。

三是注意防雷。远离高压电线、高大建筑物、铁轨、铁栅栏、水面、水边等等容易吸引雷电的地方。不要站在空旷的高地上或者山顶的亭子里。人多的时候不要聚集在一起。给大家说一个案例,2017910号,蓟州区黄崖关长城景区发生过一次雷击事故,当时20多人躲在烽火台中避雨,在烽火台附近突然出现了一道明亮的闪电,伴随有清脆的巨响,然后就发现有7名游客受伤,报警以后被消防人员从山上抬下来送到医院急救,后来经过我们现场调查,确认是一次雷击事故。如果咱们在户外遇到雷雨天气,也不要害怕,躲在有防雷装置的建筑物里、大船的船舱里、汽车里、很深的山洞里都是安全的。

【主持人】:那是不是如果开车就比较安全?雷雨天开车有什么注意事项,雷雨天气还能听广播吗?

周燕川】:可以肯定的告诉大家,只要您开的不是敞篷汽车,就是安全的。历史上英国有一位著名的物理学家,叫迈克尔?法拉第,他发明了一种装置叫做“法拉第笼”,其实就是一个六面封闭的金属笼子,即使给这个金属笼子外面加上几十万伏的高压,笼子里面的人也不会受到伤害。汽车的金属外壳也可以看做是一个“法拉第笼”,汽车被闪电击中的时候,雷电流会流过车体表面,有可能因为高压放电导致轮胎爆胎,但是车里的人是安全的。

前几年央视的《加油向未来》节目也做过这样一次实验,主持人请嘉宾进入汽车里,然后用高电压发生装置向汽车放电,模拟汽车被雷击的过程,除了长长的电弧看起来比较吓人以外,汽车和车里的人都没有发生任何问题。雷雨天气听广播是没有问题的,但是我们在雷雨天气驾车出行时,还是有几点需要注意。

一是雷电活动特别剧烈的天气,一般都伴随着狂风暴雨,我们可以暂时把车停到路边安全的地方,关闭车门和车窗,车内的人员端坐在汽车座椅上,等待雷电天气远离,当然如果能在附近找到地下车库也是可以的。二是如果车辆真的被雷电击中了,不要贸然下车检查车况,因为这个时候雷电活动频繁,离开车辆比待在车内要危险得多。三是要谨慎驾驶,防止行驶路线因大风出现偏移,或者有高空坠物砸到汽车上。

【主持人】:在周工介绍的过程当中,我看了平台上有朋友提了问题,咱们挑着回答一下。有朋友问雷击造成了事故或损失,可以找气象部门开证明吗。

周燕川】:这个是可以的,看您所在的区域。在郊区的话请您联系我们当地的气象部门。我们对全市的雷电活动是有监测的,您提供发生事故的时间和地点,他们会去调取数据,如果确认当地有雷电活动就会给您出这个证明。如果您是在市区的话,就直接联系我们市气象局。

【主持人】:刚刚突然想到一个,飞机遇到这种强对流的天气,还能在云层中飞行,它离那个雷电不是最近的吗,这个也是“法拉第笼”原理吗。

周燕川】:对的。民航飞机是设计的时候就考虑了防雷的问题,即使是被雷击了也能保证安全飞行。飞机表面使用的是铝合金导电材料,部分不导电复合材料下面还埋设了金属的导电条,大体上相当于一个法拉第笼,能够保护飞机里面的设备和人员。飞机的油箱是经过特设设计的,可以防止因为火花导致燃烧。另外它的电子设备都有冗余备份,一旦损坏了会有备用设备顶上来。所以我们在新闻里能看到,有的飞机被雷击后表面出现了一个大洞,但是基本没听说过飞机因为被雷击导致的坠毁事故。

【主持人】:记得小时候看过相关知识说下雨天打电话可能会被雷击,现在还是这样吗?雷雨天打电话有危险吗?如果有危险,微信语音行吗?

周燕川】:严格来说,我们所说的下雨天打电话可能会被雷击,指的是用座机打电话,就是有线电话。因为座机电话跟外界是有金属线路相连的,虽然现在的座机基本都是光纤入户了,但是光猫的供电线路还是金属的。雷电发生的时候,雷电流有可能沿着金属线路进入室内,对人员和设备造成伤害,所以咱们在雷雨天气还是尽量不要使用座机。

但是雷雨天气使用手机是完全没有问题的。因为手机通信使用的是电磁波,电磁波本身的不导电的,也不会吸引雷电,不论是用手机打电话还是发微信都是安全的,咱们在网上看到的那些在室外打手机被雷击的案例,并不是因为手机发射的信号吸引了雷电,而是因为打手机的人所处的地形和位置本来就容易遭雷击。如果您还不相信的话,下次打雷下雨的时候,您用手电筒照射一下天上的云层,可见光也是一种电磁波,您试试能不能把雷电引下来。

【主持人】:还有一个问题,如果家住在郊区,是不是应该装一些防雷装置?

周燕川】:我们先来讲一个真实的案例。2007523日,重庆市开县兴业村小学的教室被雷击,95名小学生中死亡7人,重伤19人。这个教室的高度大概也就是4米左右,没有安装任何防雷装置。所以房屋上面是不是需要安装防雷装置,不是取决于房子的高度,而是看房屋是不是有可能被雷击。如果房屋周边比较空旷,房屋虽然不高,但是相对于周边环境算是高耸突出物体的话,还是可能被雷击的,尤其是临近稻田、水边、地下水露头处等地点雷击的概率相对会更高。

另外,建筑物上即使安装了防雷装置,它也只能保护建筑物自身,但是不能保护进入建筑物的金属管线。金属线路一般都比较长,容易因为静电感应或者电磁感应,在线路上出现危险的电压和电流,尤其是郊区的供电线路经常使用架空线,更容易被雷电击中,雷电流会沿着金属线路进入室内,所以进入建筑物的各种金属管线也需要考虑采取特别的防雷保护措施。

【主持人】:好的,感谢您做客今天的节目,希望通过今天介绍,可以让大家提高雷电防范意识。

最后再和大家说一下,科普知识的宣传普及,是减少和避免灾害事故发生、性价比最高、且最为有效的预防措施之一。所以,作为天津市应急广播频率,每个月,我们都会策划应急科普版块,邀请天津市应急管理局及相关单位的专家做客节目,给大家普及身边的应急安全知识。

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