航海与雷暴灾害

来源:中国海洋报   发布时间:2015-05-20 20:04:42 

在地球的大气层中,每一瞬息之间都有轰隆作响的雷鸣和闪电,气象学家把这种带有雷鸣闪电的对流性天气系统称作雷暴。雷暴是由积雨云产生的自然现象,它往往伴随着阵雨、狂风或冰雹。雷暴可以是发生在带电云之间的雷电现象,也可以是发生在带电云和大地 (包括海洋与陆地)之间的雷电现象。当空中积雨云所带的电向大地释放时就产生了落地雷击,又被称作霹雳,它对大地上的人畜、植物、建筑物等等造成了很大的危害。

据科学家统计,在全球范围内差不多每秒钟就有近100次雷电奔驰落地,每小时约有1800场雷雨。雷声隆隆、电光闪闪,它们往往与狂风呼啸、暴雨滂沱交相呼应,显示出大自然无比强大的威力,构成了一幅蔚为壮观的画面。雷暴虽然惊心动魄,但历来是安坐于亭台楼阁中赏雨观景的文人墨客们眼中极富诗情画意的景致。然而对暴露在雷雨中的人来说,这并不是赏心悦目的景致,因为这种天气往往给他们,有时甚至会给藏身于建筑物、船舶、飞机中的人们带来巨大的灾祸。

确实,雷暴是一种极具危险性的天气现象,尽管现代科学技术已经创造了相当成熟的避雷装置和雷击防护措施,然而全球每年仍然由雷暴造成大量的灾祸:如影响飞机、舰船、电气机车等的航行 (行驶),酿成空难、海难、车祸等交通事故;击毁建筑物、输电和通讯线路等设施,造成各种事故;直接击伤、击毙人畜,此外还可能引起次生火灾等。即使发达国家,运用了先进的设备和技术也概莫能外。在这些灾祸中,航行于雷暴天气里的飞机、船舶遭到雷电袭击是最易发生的。

1804年,拿破仑在法国称帝后,怀着横扫欧洲、称雄世界的野心,曾在海上封锁英伦三岛。英国皇家海军为突破包围圈,与法国人在海上鏖战数年。据文献记载,英法两国在这场旷日持久的海战中,约有150艘舰船遭受过海上霹雳的袭击,造成了200余人的伤亡,物质损失总计约10万英镑,这在当时来说已算为数相当巨大的经济损失了。

雷击对19世纪初的木帆船来说,尤其是巨大的祸害。帆船高耸于空中的桅杆成了平坦的海面上唯一的突出物,构成了诱导带电积雨云放电的理想条件,所以桅杆常常是首当其冲地遭雷击毁坏,并还可能殃及船舶的其他部位以及船载人员或物品,甚至导致沉船、火灾等惨重的灾难。

由于雷电现象对舰船及其航行带来很大的危害,即使当年工业最发达的大英帝国也对此束手无策,因此一些虔诚的基督教徒们坚信这是上帝对人类的惩罚,视雷击为天上射来的、不可抗拒的 “箭”。然而科学家们并没有在自然灾害面前惊惶失措,他们相信有 “箭”必然也有 “盾”,不畏艰险努力探索,潜心研究天上射来的 “箭”,决心搞清它的本质,找到与之抗衡的 “盾”。有的科学家为了引下云层中的雷电而不惜献出了自己的生命。结果,人类终于研制出了专门用于防御天空射 “箭”的 “盾”避雷器。于是,对航行中的船舶遭受雷击灾祸听天由命的被动状况,从此得到了根本性的改变。

避雷器是在18世纪末发明的,可是30年后才用到舰船上。1829年大英帝国的商船开始普遍安装了避雷器,当年这个避雷装置十分简单:在桅杆顶端箍着一个铜圈,再以铜条把桅顶铜箍与安装在吃水线以下靠近船底的一个铜块相连接。当遭遇雷击时,船上的桅杆顶端铜箍首先接受大量电荷,并由铜条沿桅杆、甲板、船体外侧迅速将电荷引下来,直到海水之中的铜块,于是大量电荷由铜块、铜条释放到海水中,避免了船舶被雷击毁。可是,保守的英国海军长官却不以为然,长期不把这一先进的装置安装到舰艇上。直到1834年,由于海军舰只不断遭雷击毁坏才开始在部分军舰上试装避雷器。虽然当年装于军舰的避雷器同样十分简陋,但是仍然产生了相当良好的效果。据记载,1850年,英国 “甘盖斯”号舰的前桅杆遭到雷击,发出耀眼的光亮,由于安装了避雷器,船却安然无恙。即便如此,直到19世纪中叶,英国军用舰艇仍然没有全部都装上避雷装置。因此,英国海军的舰船还是不断发生不幸的雷击事件。

在文献资料中有案可查的发生在19世纪中叶的雷击事件有:英国军舰 “雷杰斯金斯”号由于遭雷击而引起舰船爆炸,使全体官兵一起罹难;军舰 “苏雷阿姆”号同样遭雷击而被摧毁,舰上官兵伤亡相当惨重;三桅巡洋舰 “吉兹巴”号因遭雷击而损坏了桅杆,无法扯起风帆,同时造成了几名水兵伤亡;三桅巡洋舰 “京罗伦达布雷格斯”号和 “路德奈”号也被雷电击毁过桅杆,造成了一些舰上水兵的伤亡。此后大英帝国的舰艇才一律加装了避雷器,情况因此有了根本的好转。

现代舰船的避雷装置已经相当完善,因而舰船遭雷击而受损毁的大事故几乎不再发生了。距今最近的一起雷击引起的海难事故大概要追溯到1962年底,英国 “阿尔德格林”号轮船不幸沉没了。那场海难的事故调查专家分析认为,该轮船遭受没顶之灾的最大可能是遭到了强雷电的袭击。

在海洋中航行,雷暴和大雷雨还能让船舶上的罗盘仪失灵。在海运院校的航海史课堂上,教授们大多会提到一件典型的案例:1681年 “克温”号船在遭遇雷电后,3个船载航海罗盘仪同时指示着3个不同的方向,使船长找不到北方。

产生雷暴的积雨云厚度一般可达数千米至上万米,在我国华南地区的积雨云厚度有时甚至可达2万米。在海洋上空,特别是热带海域的积雨云厚度往往更大,云层中蕴藏着巨大的能量,一旦释放出来,其势不可挡,威力无穷。雷电不仅能量无比巨大,而且它的速度也快得惊人,刹那间电流可高达10万安培、电压高达100万伏特。大雷暴形成落地雷击时产生的次声波也具有强大的破坏力,甚至可导致船体破裂、人员蒙难。

强雷暴天气除了产生雷电致灾的危险外,还经常会伴有其他一些自然灾害发生。如暴雨狂风、冰雹、龙卷、惊涛骇浪等。这些自然灾害现象都是由大气中大量电荷的运动激起的,它们经常伴随着电闪雷鸣而突如其来,它们和落地霹雳一起对航行在浩瀚的大洋中的船舶构成了严重的威胁,即使现代化的船舶有时也难免受到它的危害,所以雷暴天气对航海事业造成损害的事件至今不能说已彻底绝迹了。应该承认,在大气电荷运动方面,至今尚有很多知识还未被我们人类所掌握,很多自然规律还有待我们人类去发现,科学家们还将继续不断地努力进行新的探索和研究。

Copyright © 2004-2021 hycfw.com Inc. All Rights Reserved. 山东海洋网络科技有限公司 版权所有
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈
x