Question

雷电的利与弊

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Answer 1

一、雷电的利

1、雷电是一种无污染的能源。
雷电一次放电能达1亿到10亿焦耳,利用这种巨大的冲击力,可以对基地松土，从而为建筑工程节省大量的能源,根据高频感应加热原理,利用雷电产生的高温,可使岩石内的水分膨胀,达到破碎岩石、开采矿石的目的。
2、雷电能治病。
雷电引入地面后,每立方厘米空气中的负氧离子可达1万余个,而睛天里的闹市区,负氧离子仅几十个.实验表明,被称为“空气的维生素”的负氧离子,对人体健康很有利.此外,雷鸣电闪时,强烈的光化学作用还会促使空气中的一部分氧气发生反应,生成具有漂白和杀菌作用的臭氧。
3、雷电可以制造氮肥。
发生雷电时,大气中的闪电通道可达几千米长,温度极高,有大量的氮和氧化合成二氧化氮,生成的二氧化氮溶解于雨水中,变成浓度不高的硝酸,落入土壤中,又和其他物质化合变成硝石。
4、雷电找矿。
雷电打击容易导电的物体,利用这一特点,为地质勘探人员寻找金属矿床提供了线索。
二、雷电的弊
1、雷电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，如此巨大的电压瞬间冲击电气设备，足以击穿绝缘使设备发生短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害。
2、雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，并产生大量热能，在雷击点的热量会很高，可导致金属熔化，引发火灾和爆炸。
3、雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。
4、雷电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷，当雷电消失来不及流散时，即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。
5、雷电流电磁感应会在雷击点周围产生强大的交变电磁场，其感生出的电流可引起变电器局部过热而导致火灾。
6、雷电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾。

Answer 2

缺点：干扰无线电信号，引起森林火灾，人畜伤亡等重大灾难。雷击引起的火灾通常有以下三种形式：

直接雷击火灾

当空中带有某种电荷的雷雨云很低时，此时周围又没有异性电荷的雷雨云，这种低雷雨云就使地面上突出物体感应出异性电荷，造成雷雨云与地面突出物之间的直接放电。这种直接击在建筑物上或其它物体上的雷击称为直接雷击。这种雷击的破坏作用一是它的热效应，引起物质燃烧;二是它的机械效应，能摧毁建筑物或其它物体;它还能引起高电压冲击波，使电气设备的绝缘被击穿，造成人员伤亡事故，这是最常见
的雷击火灾。

北京古代木塔被烧毁就与雷击有关。明初时北京至少还有七座木塔，然而弹指五百年间，这些木塔一无所存。

1987年5月31日，湖北武当山金顶遭雷击起火，6名道人受重伤……

1979年3月30日，南京炼油厂318号储油罐直接遭雷击，罐顶被击穿，烧毁原油860吨，损失26万余元。

孔庙共发生过四次重大火灾，其中有两次是天火——雷击引起的火灾，这两次是直接雷击火灾，现摘录二段孔庙有关火灾的文字记载：“明弘治十二年六月十六日夜子时，雷击启圣家祖，延烧正殿，伯鱼庙、子思庙、大成门、大成殿、启圣殿、东西两庑、以及洪武、永乐御制碑文并楼等共123间。”“清雍正二年(公元1724年)六月初九日申时，雷落大成殿，火势猛烈，正殿焚毁，延烧寝殿、东西两庑、大成门、启
圣王殿、金丝堂，以及圣祖皇帝御碑东西两亭等”。

感应雷击火灾

这种火灾是由于雷雨云的静电感应或放电时的电磁感应作用，使地面上的金属物件，如化工厂中的金属设备、管道、反应装置上感应出与雷雨云电荷相反的电荷，造成放电，这种雷击现象称为感应雷击。它对建筑物不起直接破坏作用，但对易燃、易爆物品聚集的场所有引起燃烧爆炸的危险。这种雷击火灾不易被人们“识破”，故更应引起重视。例如：

1986年7月8日，河北省张北县油篓乡八一毛皮厂成品仓库发生一起特大火灾，烧毁房屋214平方米，皮衣类5773件，皮帽24210件，各种皮茄克652件，皮革39270.6平方米，直接经济损失978938元。经消防部门现场勘查结果确认，这次火灾就是感应雷击引起的。那天夜里，张北县遭到雷击袭击。雷雨时，产生增大的交变磁场，在磁场内的钢屋架(有的闭合，无接地)产生感应电流，电火花引燃皮革制品，导致火灾发生。

1985年7月26日上海造纸工业公司北蔡仓库也发生过一次类似的大火灾，殃及了23个堆垛，使5600余吨各种造纸原料受灾，直接经济损失高达74万元。

当晚7时15分左右，一个落地雷正好打在该仓库上，这些造纸原料都是旧棉絮、废纸、纸浆等可燃物品，燃点最高的也不过200℃左右，用来捆扎这些原料的都是铁丝或铁皮，雷击会感应起很大的电流而又无法导出。结头处因电阻较大会产生电火花，铁丝铁皮上也会因大电流通过产生高温，使燃点不高的原料起火。

球状闪电雷击火灾

这是一种特殊的闪电雷击引起的火灾。平时不多见，一旦发生，后果相当严重。1983年9月10日，上海嘉定桃浦二库发生的一次大火，把正待出口美国等地的大量麻袋、山竽干等物品烧毁，损失250万元，这就是球状闪电雷击引起的火灾。

10日凌晨，乌云滚滚，电光闪闪、雷声隆隆，风狂雨猛。3时15分时，一道蓝色的闪光划破长空，霹雳声中，一个直径约20厘米以上的火球从闪电中滚下，正好击中嘉定桃浦二库东面6条堆垛的中间。火球在堆垛间隙中滚动，不久就见到燃起熊熊大火。这种“火球”非同一闪即逝的一般闪电，它能延续一段时间，引起物质燃烧的可能性也较大。划破天空的闪电，其实是直径5厘米的脉冲电能运行的途径，可以短得只有60米，也可以长达30公里。它以每秒14.5万公里——亦即大约等于光速之半——的高速穿过大气层。就在闪亮的那一刹那，电力把周围的空气加热到2.8万摄氏度，约为太阳表面温度的5倍。

闪电中的能，虽有3／4化热耗去，但所余的1／4，仍能放出电压高达1.25亿伏特的电。击中棵大树时，闪电会立即使树内的汁夜高速沸腾，汽化之快，能使大树爆烈。以往曾有闪电将地面击出3米深的凹坑和把巨石劈成两半的记录。

地球上每秒钟有闪电约100次，亦即每天800万次，所放出的能比全美国所有发电机发电的总量还要多，可至今仍没有人想出利用这种能源的办法。

物理学家推测，闪电可能与地球上生命的发生有重要关系。实验室里所作的实验证明，强力的电击能将构成地球洪荒时代大气的4种气体——甲烷——氨、氢和水蒸气——分解，而产生构成生命有机体“元件”的氨基酸。闪电无疑是原始人用火的一唯一来源。直到今天，大地的阴电荷仍要靠大雷雨供应。而且闪电本身还能生产可被多数植物利用的氮化物。

闪电也会引起森林大火，每年所造成的财物损失高达许多亿美元。它也是电力中断的主要原因之一，因为它那突如其来的强大电力，会将变压器烧毁。闪电可以伤害人命。它那强大电流能使人的心脏和呼吸系统停顿而丧生。 雷电是大气中的一种自然现象，大气不完全呈分子或原子状态，经常是带电的，正负电荷之间的放电现象，就形成了闪电，并发出雷声。由于光速很快、约每秒三十多万公里，而声速每秒只有三百多米，所以我们一般先看到闪电，后闻到雷声。每一次雷暴雷电所产生的电压可高达几万伏，甚至几十万伏。然而，地球所带的电荷高达五十万库仑以上，整个地球表面所含的电荷均是负电荷，所以，雷电很容易接触到地表面，雷电与地面间就形成一个通道电流回路，此通道电流极大，平均可达几万安培。而且通道直径甚微，只有几平方厘米到几十平方厘米，这样空气柱必然被烧的炽白。雷电时的温度高达摄氏二万度以上，所以，常见的闪电颜色是白的。若人或牲畜恰巧处在雷电通道电流内，就无疑会被击伤击死。加之上万度高的温度短时猛烧，所以，往往被雷电击死的人身上出现一片片焦糊斑迹。那么，为什么受害人的衣服未燃烧呢？这是因为一次雷击时间仅有百分之几秒，衣服在这么短的时间内是不可能燃烧的。又因雷电通道电流范围很小很小，可一个人的一只脚所站的面积至少也有近二百平方厘米，这就是说一般只有一个人或一个人的半只脚底板处在雷电通道电流范围内，所以如几个人在一起，也往往只击死其中某一个人。 雷雨，又称雷阵雨，是夏季常常出现的伴有雷电的降雨现象。它在积雨云中形成，强烈时可出现暴雨。按其成因，常见的有两种：一种是对流旺盛所致的热雷雨，常见于夏季午后，范围小而雨时短;另一种是冷暖空气剧烈冲突，促使暖湿空气上升而致的降雨雷雨，其范围大，雨时也较长。

雷电是大气中的放电现象。气象上把伴有雷声的判为雷暴，把只见闪电而不闻雷声的判为远电。它产生于积雨云中，由于对流，积雨云中的小水滴不断碰撞分裂，产生正负电荷并各自不断大量聚积、若云与云之间或云与大地之间的电位差达一定程度，即发生猛烈的放电现象——闪电。在放电的路径上通过电流约1万安培偶尔可达10万安培，使仅几厘米通道上的空气温度猛增，可高达上万摄氏度，致使体积骤然膨胀，发生爆炸声——雷声。由于光速比声速快，故先见闪电，后闻雷声。强烈的雷电有时会毁坏建筑物和击毙人畜，但雷雨亦可使土壤提高肥力，增加含氮量。

雷雨云的云底是带电荷的，这种电荷能使地面发生感应，并产生与云底的电性质不同的电荷，即：“感应电荷”，众所周知，电荷是同性相斥异性相吸。感应电荷在小范围的地面是同一性质，相互排斥的，其结果将使电荷移到地面弯曲得最历害的地方去，致使高耸地面上的物体上部，感应电荷最多最密，对雷雨云底部不同性质电荷的吸引力也最强。因此，地面高耸突出的物体最容易遭雷击，所以要特别注意防雷
击。

怎样预防雷击呢？凡高大建筑物均要安装避雷设施，并按规定及时检测维修;雷雨时不要靠近孤立的高房、电杆、烟囱等高耸的物体，更不要站在空矿的高地上或大树下避雨，也不要到江河中游泳或划船，因为在地面水面上，这些都是相对突出的物体，容易遭雷击。另外，金属和潮湿的东西容易传电，所以，雷雨时不要靠近电线，自来水管、铜器、铁器等物体，也不要穿潮湿的衣服靠近潮湿的墙壁，这样就可以避
免和减少雷雨时造成的雷击危害。
雷电虽然对人类有害，同时也在为人类造福。在雷电瞬间的高温高压下，可以使空气中的氮氧或氮氢化合，可以说是天然的化肥制造。
球状闪电为什么会这么大的破坏力？据分析，小火球的能量约为4×12焦耳，近似万千卡热量，其温度可高达几千摄氏度以上，就是下着倾盆大雨，雨水碰到它也顿时化作水汽。这样高温度的火球，击中麻袋、山竽干堆垛，烧穿油布，引起堆垛中麻袋、山竽干燃烧，就不足为奇了。

利益：人们认识雷电，首先想到的是它会给人民生命财产造成严重损失。所以，自古以来，人们对雷电现象怀有一种深深的恐惧心理。但是，你可能还不知道，雷电对人类进步的贡献也是功不可没的。

首先，在生命起源的过程中，雷电起到了重要作用。洪荒时期的地球周围，存在着由火山喷发出的大量气体——甲烷、氨气、氢气和水蒸气，这些气体在紫外线、宇宙空间辐射的作用和强烈的雷击下，产生了构成生命有机体的“基本元件”——氨基酸，从而使具有自我复制和繁殖能力的原始生命终于慢慢地产生了。

第二，雷电给人类带来了火。在从猿到人的演变过程中，由于雷击引起森林起火，启发了我们的祖先学会用火，因森林起火被烧死的动物躯体，比生吞活剥的动物吃起来有滋有味，使远古人类习惯了吃熟食。富有营养的火烧食品的长期食用，促进了人体肌肉和大脑的发育，使人类在进化旅途中跨进了一大步。

第三，雷电能净化环境。雷电发生时，强烈的电化学、光化学作用，会使空气中的部分氧气发生化学反应，生成具有杀菌作用的臭氧。因此，一场雷电过后，空气中弥漫着少量臭氧，加之雷雨时，空气又得到了“清洗”，使人会感到格外的清新舒适。
第四，雷电在农业上的隐形功劳则更大。雷电会使空气中的氧气和氮气化合成二氧化氮。二氧化氮被雨水溶解落地后便成为农田必须的天然氮肥。有人估算，每年因雷电生成的氮肥约4亿吨。在常有雷电发生的地区作物生长茂盛，就是雷电制肥的证明。科学家还发现，雷电还可引起高空和地面间的电压。这个电压越大，植物的光合作用和呼吸本领就越强。有人曾观察对比，雷电后1—2天内，植物的生长和新陈代谢特别旺盛，如果在作物的生长期内有5—6次雷电发生，作物的成熟期将提前一周左右。
还有，地球上每天会有800万次雷电。一次闪电，云和大地间的电压可达1亿伏，电流强度可达10万安培，闪电的长度可达1万米，电火花直径也有十几厘米，闪电的功率可达100亿千瓦，是我国葛洲坝水电站发电功率的几千倍。目前人们还未想出利用雷电造福人类的方法，但是，雷电的确是一种强大的能源。
雷电常给人类造成损失，然而它的功绩可能鲜为人知。那么，它的主要功绩有哪些呢？

雷电很重要的功绩是制造化肥。雷电过程离不了闪电，闪电的温度是极高的，般在三万度以上，是太阳表面温度的五倍！闪电还造成高压。在高温高压条件下，空气分子会发生电离，等它们重新结合时，其中的氮和氧就会化合为亚硝酸盐和硝酸盐分子，并溶解在雨水中降落地面，成为天然氮肥。据测算，全球每年仅因雷电落到地面的氮肥就有四亿吨。如果这些氮肥全部落到陆地上，等于每亩地面施了约二公斤氮
素，相当于十公斤硫酸铵！

雷电还能促进生物生长。雷电发生时，地面和天空间电场强度可达到每厘米万伏以上。受这样强大的电位差的影响，植物的光合作用和呼吸作用增强，因此，雷雨后一至二天内植物生长和新陈代谢特别旺盛。有人用闪电刺激作物，发现豌豆提早分枝，而且分枝数目增多，开花期也早了半个月;玉米抽穗提早了七天;而白菜增产了百分之十五至百分之二十。不仅如此，如果作物生长期能遇上五至六场雷雨，其成熟期也将提前一星期左右。

雷电能制造臭氧。臭氧是地球上生物的保护伞，它可以吸收大部分危害生命的紫外线，使生物免遭伤害。空气中少量的臭氧，可以起到消毒杀菌、净化空气的作用。臭氧一般仅存在于高层大气中，但雷雨后，低空也会有微量的臭氧，使得空气格外清新。

雷电还有巨大的能量。地球上平均每秒有一百次闪电，一次闪电约释放八千瓦小时的电能，因此，每年全世界的雷电约放出二百五十亿千瓦小时的能量。遗憾的是，人类目前还无法对它加以利用，但总有一天会为它找到用武之地的。

Answer 3

有利的：1、能够使空气中的氮气合成氨；
2、能使空气中产生负离子（即臭氧），使空气清新；
3、雷电可将无机物合成11种氨基酸，这些物质的出现，是生命起源的基础，从生命起源学说认为，是雷电孕育了地球上的生命。
4、雷电不断补充电离层放电失去的电荷，保持电离层总电荷量大体平衡，使这层生命的保护屏障得以保存，使地球上的生命不致被宇宙射线灭绝。
因此，可以说，是雷电促使地球成为文明的星球，从这个角度上讲，人类有今天的文明应感谢雷电
不利：1、雷电有时又伤害生灵，伤害人类，破坏建筑物，损毁财富，给人类带来灾难。如2004年6月26日14时10分，浙江省临海市村民30多人在大树下乘凉，雷击后造成17人死亡，13人受伤。

2、雷电的破坏作用
热效应：雷电放电通道温度一般在6000-2000 C ，能迅速引燃起火。雷电的热效应可烧穿3厘米厚的铁板。
机械效应：雷电流的机械破坏作用很大，当它通过树木或墙壁时，水份受热急剧汽化，产生强大的机械力，使建筑物等遭受破坏。
电动力作用：导体中流过雷电流时，周围会产生磁场，在弯曲处会影响导体本身，使导体受一种向外的动力。这种作用常表现为导体的弯曲断裂，如建筑物内的钢筋弯曲点崩断，电线弯曲处烧断，飞机表面曲率大的地方炸开，
雷电流的电磁效应：电磁感应是由于雷电流的迅速变化，在它的周围空间里产生强大的变化的磁场，使闭合回路的金属产生感应电流，如果回路间导体接触不良，会产生局部发热，这对于存放可燃物品、尤其是易燃、易爆物品的建筑物也是危险的。

Answer 4

人们通常把发生闪电的云称为雷雨云,其实有几种云都与闪电有关,如层积云、雨层云、积云、积雨云，最重要的则是积雨云，一般专业书中讲的雷雨云就是指积雨云。
云的形成过程是空气中的水汽经由各种原因达到饱和或过饱和状态而发生凝结的过程。使空气中水汽达到饱和是形成云的一个必要条件，其主要方式有：
（1） 水汽含量不变，空气降温冷却；
（2） 温度不变，增加水汽含量；
（3） 既增加水汽含量，又降低温度。
但对云的形成来说，降温过程是最主要的过程。而降温冷却过程中又以上升运动而引起的降温冷却作用最为普遍。
积雨云就是一种在强烈垂直对流过程中形成的云。由于地面吸收太阳的辐射热量远大于空气层，所以白天地面温度升高较多，夏日这种升温更为明显，所以近地面的大气的温度由于热传导和热辐射也跟着升高，气体温度升高必然膨胀，密度减小，压强也随着降低，根据力学原理它就要上升，上方的空气层密度相对说来就较大，就要下沉。热气流在上升过程中膨胀降压，同时与高空低温空气进行热交换，于是上升气团中的水汽凝结而出现雾滴，就形成了云。在强对流过程中，云中的雾滴进一步降温，变成过冷水滴、冰晶或雪花，并随高度逐渐增多。在冻结高度（-10摄氏度），由于过冷水大量冻结而释放潜热，使云顶突然向上发展，达到对流层顶附近后向水平方向铺展，形成云砧，是积雨云的显著特征。
积雨云形成过程中，在大气电场以及温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下，正负电荷分别在云的不同部位积聚。当电荷积聚到一定程度，就会在云与云之间或云与地之间发生放电，也就是人们平常所说的闪电。
雷电以其巨大的破坏力给人类社会带来了惨重的灾难，尤其是近几年来，雷电灾害频繁发生，对国民经济造成的危害日趋严重。我们应当加强防雷意识，与气象部门积极合作，做好预防工作，将雷害损失降到最低限度。

当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大的不同，可以概括为：（1）受灾面大大扩大，从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特点是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等；（2）从二维空间入侵变为三维空间入侵。从闪电直击和过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，无空不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。前面是指雷电的受灾行业面扩大了，这儿指雷电灾害的空间范围扩大了。例如二000年七月二十五日14点40分左右，一次闪电造成漕宝路桂菁路附近二家单位同时受到雷灾，而不是以往的一次闪电只是一个建筑物受损。（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。例如一九九九年八月二十七日凌晨2点，某寻呼台遭受雷击，导致该台中断寻呼数小时，其直接损失是有限的，但间接损失将大大超过直接损失。（4）产生上述特点的根本原因，也就是关键性的特点是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上。雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产生活状况变了。微电子技术的应用渗透到各种生产和生活领域，微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔不入的LEMP的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。

为此，当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加了，雷电的防御已从直击雷防护到系统防护，我们必须站到历史时代的新高度来认识和研究现代防雷技术，提高人类对雷灾防御的综合能力。

雷击是怎样造成灾害的？

雷电是夏季经常出现的一种天气现象，雷灾对自然资源和人类创造的物质文明构成巨大的威胁。那么雷电是怎样造成灾害的呢？
首先雷电产生灼热的高温。雷电发生时，强大的电流通过物体，在瞬间产生巨大热量。据分析，雷电流通道的温度可达6000℃�10000℃，有时甚至更高，它足可以使金属熔化。如果雷电流通道遇易燃物质，可能引发火灾，如1989年6月至8月，锦西、秦皇岛、黄岛等油库先后遭雷击，导致多个油罐起火爆炸，损失惨重。其次是猛烈的冲击波：雷电使得雷电流通道附近的空气剧烈膨胀，并以超声波的速度向四周扩散，其外围相对冷的空气被强烈压缩，空气一胀一缩产生剧烈震动，这就是冲击波。受冲击波影响，雷电流通道及周围的环境类似于炸弹爆炸一样，破坏性很大。
此外还有雷电感应，雷电感应包括静电感应和电磁感应，它会产生感应高电压。对于建筑物来说，如果遭到雷电感应，其内部的构架与接地不良的金属装置容易出现火花，这对存放易燃品的仓库来说是很危险的，它会引起爆炸。最后是间接雷击，这是指雷暴的云体与大地之间存在着高电压、强电流的一种物理过程。闪电时，瞬间强电流通过输电电缆、通信线路、电话线和金属管道等引入室内或由电磁感应造成计算机网络、通讯设备和工业控制系统的雷击事故。从近几年的雷击资料分析，这类事故发生率高，后果十分严重。因此，凡有低压电器、微电子设备的地方，对间接雷击必须加以防备。
参考资料：上海凯泉泵业