民族的脊梁——名臣良將

9.雷公電母不可怕——雷雨的農業預測立功勞

　　在地球上，每小時有1800～2000個雷雨在活動，每一分鍾內約有30個雷雨，每次雷雨又有許許多多的打雷和閃電。據估計，全球每秒鍾有近百次雷電奔馳落地。頻頻的落地雷電經常擊斃人畜，毀壞房屋，劈壞樹木，引起森林裏的熊熊大火。

　　1775年，富蘭克林用風箏主動捕捉雷電，揭開了雷電之謎。在這之前，人類用極其神秘的眼光來看待它們。美洲人曾把雷電視為神火；阿拉伯的首本典籍《古蘭經》中把霹靂說成是真主對賽莫德人不端行為的懲罰；中國古人則有雷公電母之說，用“火龍抽筋”來解釋人觸雷電而亡的現象。

　　這些迷信之談曾使人類對雷電無限恐懼。

　　隨著農業預測技術的不斷發展，雷達和地球衛星的出現，農業預測專家的卓越探索，使人類對雷電的認識日益深刻，躲避雷電，利用雷電服務於農業的辦法也越來越巧妙。現在我們知道，天空中的雷電，就是在兩塊帶電的雲層之間，在雲層與地麵之間，或者在一塊雲的不同部位之間放電的結果。拿一個小電池，從電池的正負兩極各出一根電線，然後把兩根電線頭互相碰一碰，就會發現線頭附近冒出火花，同時還有“叭、叭”的聲音。這是因為電流從相距很近的兩個線頭間的空氣中通過，使空氣灼熱，形成一個小爆炸發出光亮和響聲，這個“火花放電”現象和天空中鳴雷閃電道理一樣。隻不過是形成閃電是由於1萬安培甚至超過10萬安培的巨大電流使直徑隻有十幾到幾十厘米的放電路徑迅速增溫至幾萬度，使放電路徑上的空氣幾乎完全電離，

　　發出的光亮更耀眼，響聲更大罷了。

　　常見的放電現象是線狀閃電。它是一些非常明亮的白色、粉紅色或藍色的光線，好像倒懸在天空中的枝杈縱橫的樹木。另外還有較少見的球狀閃電、鏈狀閃電和電暈放電。

　　閃電之後所出現的雷聲，就是放電時發出的聲音。放電路徑上的電能可以在十萬分之幾秒的極短瞬間內釋放出來，於是形成爆炸。爆炸時，放電路徑以30～50個大地氣壓力向外膨脹，形成衝擊波。這種衝擊波約以每秒5公裏的速度向外擴展，這樣，位於閃電附近的人便聽到震耳欲聾的霹靂。大約經過0.1～0.3秒以後，衝擊波逐漸衰減為正常的聲波，以每秒340米左右的速度繼續向四周傳播，這就是我們平常聽到的雷聲。

　　打雷時我們所聽到的“雷聲隆隆”，這是由於一次閃電可達3公裏長，而且曲折的閃電路徑上各點離開我們有遠有近，聲波傳來的有先有後的原因。又由於聲波遇到雲層、山丘、建築物時被反射，有的聲波經過幾次反射，可能幾次傳入我們耳中，這樣，雷聲不僅被加強了，而且拉長了，前後可延續9秒鍾。此外，當閃電引起的爆炸波分解時，產生許多音波，這些音波互相幹擾或加強，聽起來雷聲就是一連串的轟隆轟隆聲了。

　　光的傳播速度是每秒30萬公裏。人們總是在發生閃電時幾乎立刻能看到它。但聲音走1公裏則需要3秒鍾，於是隻要用3來除閃電和雷聲之間的時間間隔，就能得到發出閃電的地方離我們的距離。

　　為什麽有時隻見閃電，不聞雷聲呢？這是由於雷聲在雲雨中傳播損耗太大，同時在雷雨時空氣隨著升高溫度降低很快，高層空氣密度小，低層空氣密度大，而聲音在密度不同的空氣介質中傳播速度不同，當雷聲從高空傳向地麵時又逐漸被折射回天空。而當時看到的一閃一閃的閃光，是遠處的閃電被雲反射過來的亮光。

　　天空中的雷電，一般是不會有多大危害的，這叫“高空雷”。危害最大的，大都是從雲層到地麵的雲地閃電，它叫“落地雷”。

　　人類的防雷措施很是巧妙。從寶塔頂上引下鐵鏈埋至水井之中，以及我國古建築物上的風寶銅頂和錫脊層，就是古代的兩種防雷設施。至於避雷針，是在富蘭克林提出采用高而尖的鐵扡防雷後才正式問世的。其作用是把雷電流引入大地，以保護人身和建築的安全。近二十年來，又發展到直接利用建築物的鋼筋泥凝土構件中的鋼筋作為接地裝置來防雷，這種稱為“暗籠式避雷網”的防雷方式經濟、美觀而且安全。

　　隨著防雷措施研究的不斷發展，農業預測專家發現了雷電對於農業生產的作用。

　　我們知道，氮和氧是空氣的主要成分。氮是一種惰性氣體，在平常的溫度下，不易與氧化合，但當溫度很高時，就能化合成二氧化氮。自然界中的閃電火花有幾公裏長，溫度很高，一次閃電能使很多氮和氧合成二氧化氮。二氧化氮溶解在雨水裏變成濃度很低的硝酸。它一落到土壤中，馬上和其他物質化合，變成硝石。硝石是很好的化肥，有人計算過，每年每平方公裏的土地上有100克到1000克閃電形成的化肥進入土壤。