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              防雷技术
             
            防雷装置LPS设计流程图
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            滚地雷

             

            你见过滚地雷吗?它有多大威力?

            黄岛油库的大火灾是“滚地雷造成的”滚球体育app官方主页。滚地雷具有如此巨大威力,以致酿成震惊全国的黄岛油库大火。为此滚球体育app官方主页,我们对人们传闻已久的“滚地雷”认真做一番探讨滚球体育app官方主页。

            199063,在中国科学学院自然灾害研究委员会领导下成立了“中国科学院球状闪电信息中心”,广泛征集各种球闪和晴天火球的目击报告和资料。

            民间流传的“滚地雷”科学术语称作“球状闪电”。简称“球闪”。球闪非常罕见,国内、外书刊虽有一些目击者的文章滚球体育app官方主页,但缺乏令人信服的科学记录和证据。近两个世纪以来,科学家们对它颇有争议,并且一直在探索着它的奥秘。读者如有机会发现它滚球体育app官方主页,一定要仔细观察它的行为,记下它的特征。若能用照机或摄像机拍下实况就更好,无疑是一份是一份宝贵的科学资料。

            球闪大都发生在枝闪之后,有时无雷雨也会发生。多数情况下,它形似一团火球,它的直径通常是几厘米到几十厘米,也有小于1厘米和大到几米的。它的形状并非总是球形的,也有少数呈其它形状,如梨形滚球体育app官方主页、哑铃形或盛开的菊花形等等。它的颜色最常见的是红色、桔色特别是亮时滚球体育app官方主页,可看绿色、蓝色等。

            球闪移动时循着某些特定的路径。它从高空降落后,其中有些在接近地面时突然改变方向再续沿水平向运动,速度大约是每秒几米。有的球闪出现在靠近地面处,有的在空中忽上忽下飘浮不定滚球体育app官方主页,有时也可在空中慢慢转悠,有时也会在短暂时间内完全不动地悬在空中。球闪经常从烟囱、窗户、门缝钻入室内,在室内转一转后又从烟囱溜走。有人说,它们在地面上弹跳运动,有的说,它们在室内令人惊奇地出现,然后又无声地消失。大多数球闪发出咝咝声滚球体育app官方主页,然后爆炸闷响后消失。大多数球闪发出咝咝声,然后一声爆炸闷响消失。爆炸威力随它本身能量大小而不等滚球体育app官方主页。通常在球闪消失的地方散发一股像臭氧、一氧化碳等刺鼻的气味。偶尔还观察到一个球闪分裂成两个或更多个小火球现象。

            不少报道说,球闪像是一个灼热的火球,它能使谷仓着火、金属导线熔化滚球体育app官方主页,如它落入水中,会使水强烈增温。球闪遇到易燃物品,如衣物、被褥、纸张、木材等则会引起燃烧;遇到可爆炸性气体或液体则可能引起爆炸;碰到建筑物可造成或大或小的破坏;也有的球闪造成了家畜的伤亡滚球体育app官方主页,但很少伤人。有的目击者见到球闪沿大树滚下,有时燃烧树木的桔朽部分滚球体育app官方主页,有时沿大树钻进室内。因此,对木结构建筑物、古建筑物和高层建筑物要采取特别的防球闪措施滚球体育app官方主页。

            这种奇异的怪火曾引起过一些目击者的惶恐。在科学不发达的年代滚球体育app官方主页,欧洲人称它为“恶魔”、“凶神”。有人误认它为“圣爱尔摩火”。在我国,迷信天命论的人们把它看作“鬼火”,是“幽灵”在四处游荡。有些人目睹了球闪,吓得魂不附体,甚至烧香拜佛,祈求神灵保佑。

            也还有不少并不迷信的人们为这奇异的景象困惑和不知所措。有的科学家坚持认为,球闪并不真实存在,而是人眼在观看耀眼的闪电后视觉效应造成的假象。有些人则认为,这种火球与“不明飞行物”一样是不是存在尚是个疑问。

            大多数研究雷电的科学家认为球闪是确实存在的,对某些人拍下照片予以肯定滚球体育app官方主页。

            Martin A, Uman先生是美国著名的闪电研究工作者滚球体育app官方主页,他在写出《闪电(AII About Linghtning)》一书之前,就收到100多封关于球闪见证者的信件,我们摘录几封,以享读者。

            一们在州立大学曾担任过工程系主任的教授写道滚球体育app官方主页;“1914年,我为市际公司工作。在一个极恶劣的雷雨天气,在主机房看到了类似球闪的现象。我们最近安装了一台600伏的直流转换器滚球体育app官方主页,它向本市际输电线供电。我 主配电室工作,仔细地观察着每个断电器的运行状况,恰巧看到一个直径约1518英寸1英寸约等于25.4毫米,下同)的火球从转换器的整流子喷出,从我头顶上方约3英尺1英尺约等于0.3滚球体育app官方主页,下同)处快速飞过滚球体育app官方主页,然后撞到离转换器几百英尺处的天花板上?;鹎蚺龅教旎ò搴?滚球体育app官方主页,便向四处喷洒小火花,可闻到浓烈的臭气味”滚球体育app官方主页。

            一位美国KG97USAF空中加油飞机驾驶员写道:“……在飞机返回加油途中滚球体育app官方主页,我们处于18000英尺高的云中,温度大0以上,没有湍流滚球体育app官方主页。我称为的‘圣爱尔摩火’在飞机前窗的边缘周围跳跃,由于机务人员对全天候操作很有经验,所以大家都不在乎它。当我注视仪表盘时,一个黄白色的滚球体育app官方主页、直径、约18英寸的火球出现在仪表盘挡风屏的中心,以快于迅跑人的速度从我的左边座位跑到副驾驶员右边的座位,并掠过领航员和工程师的身边,落到机舱通道上。在以前的飞行中,我已被雷击过两次,所以,我此时正等待着火球的爆炸。当它滚到机舱后部时,我精力全集中在飞行操作上滚球体育app官方主页,不可能转过去观看它。……坐在机舱后部的操作员以激动的声音打电话描述这火球的行径:这个火球穿过货舱,横向滚到机翼,然后从右翼跳出,滚入云中?;鹎虼映鱿值较倍济挥蟹⒊錾?。”

            另一封记录说:我坐在由纽约飞往华盛顿的客机舱前部滚球体育app官方主页,此机舱为全金属材料。飞行从后半夜开始,飞机遇上了雷暴滚球体育app官方主页。此期间飞机被强光和激烈的放电所笼罩。此后几秒钟,有一个直径稍大于20厘米的炽热火球在驾驶员舱内出现,落到离我约50厘米处的走道上滚球体育app官方主页,并一直沿着整个机舱中央走道移动,相对速度有(1.02.0)米/秒,而且在移动中一直与机舱地面保持相同的高度滚球体育app官方主页。它似乎不辐射热量,光强输出可能为510瓦。颜色呈蓝白色。”

            另一们被火球光顾的见证者说:“当可怕的雷暴雨发生时,我正站在厨房内。一声尖锐的霹雳声传来,我向身左的窗帘看去。只见一个圆的、蓝的如棒球大小的物体向我冲来。它掠过我头顶,通过厨房的云母玻璃门直冲炉子背部,并喷泉出耀眼的流光。当它掠过我的头发时滚球体育app官方主页,除了有针刺感外,没听到声音也无其他反应滚球体育app官方主页。过后检查发现,在窗户和玻璃门上各有一个烧灼的小孔,在炉子北部也有烧焦的记号。”

            在我国也有很多关于球闪的记载。198091滚球体育app官方主页,北京发生了一次强雷暴滚球体育app官方主页,被称为“901号强雷暴”滚球体育app官方主页,《北京科技报》第115期做了如下的报道:“91日凌晨150230分前后滚球体育app官方主页,一次强雷暴袭击了北京市城区及市郊地地区滚球体育app官方主页,龙以西城、海淀两区最为重滚球体育app官方主页。当时,大雨倾盆,电闪雷鸣,轰轰巨响、地动屋摇。在西直门附近一条小巷内,一个矮水平房里的一家是这次强雷暴的受害者。受害的目击者说:雷声不停地在我们这一带旋。半夜,突然一道白光从半开的小窗闪进,瞬时变成巨大的火球从我头上飞过,击断了电线,碰在墙角上,留下斑斑“血迹”。幸好人都没有伤着……。”

            事后,据中央气象台的气象人员分析,831白天,北京地区气温高而闷热,半夜,冷空气从高空而下,与低层的湿热空气形成强对流,出现巨大的积雨云。云体高达1314公里,云塔顶部温度低至零下3040℃滚球体育app官方主页,已冻结成冰晶。晶粒在强大的上升气流支持下往返运动,电荷急剧增多形成强大电场滚球体育app官方主页滚球体育app官方主页。1日凌晨,西直门附近这家受害的原因:首先,这块积雨云距地面很近:其次,受害房屋背后有两株近百年的参天古树,是这片平房地区的最高点;尤其重要的是,在两株大树之间架有横七竖八的金属线:受害房屋地面潮湿滚球体育app官方主页,窗子用铁丝编成。于是球闪破窗而入,直奔电线,引起强闪和巨响滚球体育app官方主页。

            根据我国有关科学工作者的调查,北京地区的球闪事故较为显著。例如:198182西郊善家坟公安局仓库,因落球闪烧坏33根电警;1983815,北京东郊焦化工厂,因落球闪烧毁高4.4,直径6,体积为100立方米的酒精罐2个;同日,东郊十八里店公社铸造厂,落球闪烧爆10吨汽油罐2个,以及2吨柴油罐2个。又如1982816,北京迎宾馆院内两处遭球闪袭击,都是沿大树滚下的滚球体育app官方主页。一处当即打倒一位战士,并将2.5高的警卫室平顶的混凝土顶板外边沿和砖墙距地2高的部位击出两个小洞,门外拉线电门损坏,室内灯打掉,造成电话断线。另一处,火球也是沿大树滚下,将窗玻璃击穿2个小洞,然后钻进室内,烧毁了室内的两辆自行车胎,烧断了电灯线滚球体育app官方主页。此两处都是较低的一层房屋,均在高大树木包围之中,附近地面潮湿。

            我国的大气物理科学工作者也有人曾亲身经历过一次球闪。1962722日傍晚,泰山玉皇峰处于锋面雷暴之中滚球体育app官方主页。在电闪雷鸣声中,一个直径约15厘米的殷红色火球,从关紧的玻璃窗缝间窜入室内。它以23/的速度在室内轻盈地飘动,大约经过34秒钟,又从烟囱逸出。在即将离开烟囱之际爆炸消失。爆炸把烟囱削去一角,爆炸气浪使室内一个暧水瓶胆化为碎片。

            对球闪的研究已有一百多年历史,尽管提出了很多理论模型,但迄今为止,对它的成因和机理还没有令人信服的科学解释。这些理论可分为两大类:一类认为球闪的能量来源于球闪的外界,称为“外部动力推动的球闪”。另一类主张维持球闪的能量储存在闪的内部,称为“内部动力推动的球闪”。

            “外部动力球闪”理论变为球闪的能量来自几百兆赫的高频电磁场,或被聚焦的宇宙射线粒子。而“内部动力球闪”的主张者中,关于闪能量的维持问题,有的人认为球闪是缓慢燃烧的气体,这些气体与球中存在的某些离子结合产生化学反应而发光;有的认为球闪是热空气球或是包容各种杂质的热空气球;有的认为球闪是高密度的等离子体;有的认为球闪光是某种闭合电流,这种电流由它本身产生的磁场所抑制;有的认为还球闪是某些游涡状的空气成的;有的认为球闪是高频电磁场辐射等等。这些理论虽然可以各自解释若干目击事实,但距真正揭开球闪的组成滚球体育app官方主页、维持和消失的机理还相差很远。问题在于球闪在自然界出现的次数极少,地点与时间又随机,很难于对它的组成和运动、演变过程进行探测滚球体育app官方主页。为什么不少科学家仍然坚持这一艰难的探索呢?除了开自然界的奥秘之处,有一个原因是希望将球闪中的高能量和等离子体约束的超稳定性机理应用到实验室的热核聚变的研究中去,为人类和平利用核能开辟新的途径。

            目前,还没有消灭球闪的有效办法。经验告诉我们,如果你遇到这位不速之客时滚球体育app官方主页,最好是屏息不动,以免破坏周围的气流平衡,导致球闪追逐滚球体育app官方主页。无论如何不要随意拍打或踢抛它滚球体育app官方主页,否则若遇高温高能球闪时,后果堪设想。相信人类的智慧必将会揭开球闪之谜!

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