葡萄酒的酿造工艺:关于雷电的知识

雷电是一种常见的大气放电现象。在夏天的午后或傍晚，地面的热空 气携带大量的水汽不断地上升到高空，形成大范围的积雨云，积雨云的不同部位聚集着大量的正电荷或负电荷，形成雷雨云，而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应，也会带上与云底相反符号的电荷。当云层里的电荷越积越多，达到一定强度时，就会把空气击穿，打开一条狭窄的通道强行放电。当云层放电时，由于云中的电流很强，通道上的空气瞬间被烧得灼热，温度高达6000--20000℃，所以发出耀眼的强光，这就是闪电，而闪道上的高温会使空气急剧膨胀，同时也会使水滴汽化膨胀，从而产生冲击波，这种强烈的冲击波活动形成了雷声。
一次雷击或者一次云闪所释放出的能量大约在300千瓦以上，如果把这些能 量全部利用起来，可供一个普通家庭使用2个月以上。由于雷电释放的能量相当大，它所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场 和强烈的电磁辐射等物理效应给人们带来了多种危害。

雷电：雷电是大气中的放电现象。在大气层中，云层间或云和地之间的电位差增大达到一定程度时，即发生猛烈放电现象（闪电）。可见，雷电的产生首先与大气层中的云有关，如层积云、雨层云、积云、积雨云等，最重要的则是积雨云，气象专业书中讲的积雨云就是指雷雨云。在积雨云的生成与发展的同时，云体会带有大量电荷，一般云体上部带正电荷，中部和下部带负电荷，底部又有一部分带正电荷。当浓积云发展到积雨云阶段，其中有的区域电位梯度大到每厘米几千伏特，甚至上万伏特时，才会有闪电发生。每次放电时的电流强度平均有2万安培左右，放电时间很短，总的持续时间一般为0.2秒；个别的可达1.5秒。闪电有枝状、球状、片状、条状等多种形状，但经常见到的是枝状闪电，其平均长度是2-3公里，也有可达20-30公里的。在闪电的同时，放电的路径上空气的温度瞬息间可以增高几万度，空气因急剧增热而膨胀就会引起空气的剧烈振动、冲击、爆炸，产生强烈的雷鸣（打雷），亦称雷暴。由于光速比声速快，故先见闪电，后闻雷声。雷暴在气象学里，分锋面雷暴、气团雷暴、对流性雷暴、平流性雷暴。

雷击：即受到雷电的打击。雷击，在大自然中分为两类，即直接雷击和感应雷击。

直接雷击：雷电直接击在建筑物上，产生电效应、热效应和机械力者。在雷暴活动区域内，雷云直接通过人体，建筑物或设备等对地放电所产生的电击现象。称之为直接雷击。此时雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位。雷电击中人体、建筑物或设备时，强大的雷电流转变为热能。雷击放电的电量大约为25-100C，据此估算，雷击点的发热量大约500-2000J。该能量可以熔化50-200mm³的钢材。因此雷击电流的高温热效应将灼伤人体、引起建筑物燃烧，使设备部件熔化。在雷电流流过的通道上，物体水分热气化而激烈膨胀，产生强大的冲击性机械力。该机械力可以达到5000-6000N，因而可使人体组织、建筑物结构、设备不见等断裂破坏，从而导致人员伤亡、建筑物破坏，以及设备毁坏等。

感应雷击：通常称为间接雷击或二次雷感应。感应雷击分雷电感应、静电感应、电磁感应、雷电波侵入、雷电脉冲等。

雷电感应：直接雷击时，在雷击的通路雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变电磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，如感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。

静电感应：带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在架空明线上感生出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱），那么在线路感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击，从而对电器设备产生不同程度的影响。

电磁感应：雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上产生较大的交变电磁场，此交变磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上，对用电设备造成极大危害。

雷电波侵入：由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。

雷击电磁脉冲：作为干扰源的直接雷击和附近雷击所引起的效应。绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及磁辐射干扰。（资料由柳州市气象局提供）