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認識大雷雨

發佈日期:2018/08/17
(一)概述 雷雨是空氣在極端不穩定狀況下,所產生的劇烈天氣現象,它常挾帶強風、暴雨、閃電、雷擊,甚至伴隨有冰雹或龍捲風出現,因此往往可造成災害。 雷雨大體可分為兩類,一為鋒面雷雨,另一為氣團雷雨。台灣發生雷雨的次數,每年自3月起開始增加,到7、8月達最盛時期;其中 3~6 月間的雷雨多屬鋒面雷雨,7~9月間者多為氣團雷雨。 鋒面雷雨主要是動力因素所造成,即暖溼空氣被鋒面抬升,引起強烈對流而產生。雷雨常出現在鋒面附近,在鋒面前出現者亦時有所見,其發生時間並無一定,可出現在白天,亦可出現在夜晚。台灣在梅雨季節裏,當梅雨鋒面很活躍時,常出現大雷雨,且持續時間往往可達數小時,因此有時豪雨成災。民國70年五二八水災和73年六三水災即為二例。 氣團雷雨又稱熱雷雨,常發生在夏季午後2、3點鐘的時候,主要是因為熱力作用產生的。台灣的夏天是在熱帶海洋性氣團控制之下,白天由於日射使局部地區空氣發生對流性不穩定現象,因而常發生雷雨,惟此種雷雨多屬局部性,造成災害的嚴重程度往往不如鋒面雷雨。 氣團雷雨發展過程示意圖 圖11 氣團雷雨發展過程示意圖(左)發展階段(中)成熟階段(右)消散階段 (二)雷雨的誕生 單獨一塊雷雨雲(即積雨雲)的生命殊為短暫,通常僅不過一兩小時,其間可劃分為發展期、成熟期及消散期三個階段(圖11)。在第一階段先是形成一股上升氣流,把溫暖潮溼的空氣送到半空中。上升的空氣遇冷,其中水氣即開始凝結而變成雲。當氣流繼續上升,雲也就越積越高,直上更冷的高空。雲中的水珠變得更大更重。有的凍結成雪或雹,有的雨滴越結越大,直到無法再被上升氣流所支持時即開始落下。隨雨而來或先雨而至的下降氣流,會造成涼爽的陣風,此即意味著一場雷雨快要來臨。 洶湧如浪的氣流,在雷雨雲中會產生靜電,其成因迄今還不能完全明白,部分原因可能是由於水滴的摩擦和分解。正電荷在雲的上端,而負電荷則在下方吸引著地上的正電荷。雲和地之間因空氣作了絕緣體,在短暫時間內阻止了兩極電荷尋找均衡的電流通過。兩極電荷形成的電壓大到可衝破絕緣的空氣時,閃電就發生了。(在有些大雷雨中,靜電電壓可達幾百萬伏特。)閃電會發生在雲塊裏,或發生在兩雲塊之間,也有的自上而下,或自下而上發生在雲塊與地面之間。就全世界來說,閃電擊中地球的次數平均是每秒鐘約100次。 大多數閃電都是連擊兩次。第一擊叫「前導閃擊」,是一股看不見的帶電空氣作前導,直下到近地面處。這一股帶電的空氣像一條電線,為第二擊電流建立一條導路。在前導接近地面的一剎那,一道「迴擊」電流就沿著這導路跳上來,於是就發生看得到的閃電和聽得見的雷聲,這是第二擊。這種迴擊電流有一電力核心,周圍有一圈像管子的熾熱空氣把它套住,這層熱空氣就會發光、膨脹和爆炸,那就是雷。爆炸發生時差不多馬上就看到閃電,但雷聲總是稍後才到,此乃因為聲音速度(約每秒 340 公尺)較光速(每秒30萬公里)為慢之緣故。 閃電使雷雨雲中不平衡的電勢趨於均衡。同樣的,降雨時造成的下降氣流使熱空氣和冷空氣的溫度趨於均等。而使地面涼下來,熱空氣便不再上升,所以在夏季短暫的雷雨過後,天氣常很快轉晴。 (三)避免雷擊的方法 根據科學家的估計,在一場大雷雨中,所放出的能量,遠比一顆原子彈所產生的能量還高,此即為雷雨時,時有雷擊事故發生的原因。至於雷雨時,應如何避免雷擊? (1)在人方面: 下雷雨時,不要靠近孤立的高樓、鐵塔、電桿、煙囪等,更不可站在空曠的高地上或大樹下,因為這些孤立而突出的目標物最易遭到雷擊;也不要在打雷的時候,在河中游泳或在湖上划船,因為水面上的人和船也是相當突出的物體,易成為放電的目標。此外,金屬和潮溼物體最容易導電,所以打雷時不可接近電線、自來水管、銅器、鐵器等易導電的東西,此外要避免穿汗水浸濕或雨水淋濕的衣服和靠近潮濕的牆壁。 (2)在建築物方面: 在高大建築物上裝置避雷針,可免除雷擊。避雷針是一根金屬棒,尖端向上,下端用銅線和埋在地下的銅板相連;當雷雨雲接近地面時,地面受感應而產生的導電性,使電荷集中在避雷針的尖端,徐徐將電釋出,這樣就可避免劇烈放電所造成的危害了。 (3)在森林風景區: 許多人都怕被雷擊中,雖然雷擊會造成人畜的死亡,其實因雷擊而死亡的人很少,而雷擊引起的森林火災,也會造成很大的損失,同樣地不容忽視。例如民國62年4月7日由於雷擊阿里山香林國小旁邊的檜木林而引起一場大火,蔓延很廣,損失慘重。台灣森林區內有許多很大很高的老樹亦常受到雷擊,我們如想要保護 森林風景區內的神木,最好亦應替它們裝置避雷針。 (4)在電力等公共設施方面: 電力設施也是最易受雷擊,因雷擊時常會突然增加電力線路之負荷,終致電桿、變壓器和輸電線路等設施的損壞,故對經常發生中到大雷雨的地區,電力公司應減低其電力線路的負荷。
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