民族的脊梁——名臣良将

9.雷公电母不可怕——雷雨的农业预测立功劳

　　在地球上，每小时有1800～2000个雷雨在活动，每一分钟内约有30个雷雨，每次雷雨又有许许多多的打雷和闪电。据估计，全球每秒钟有近百次雷电奔驰落地。频频的落地雷电经常击毙人畜，毁坏房屋，劈坏树木，引起森林里的熊熊大火。

　　1775年，富兰克林用风筝主动捕捉雷电，揭开了雷电之谜。在这之前，人类用极其神秘的眼光来看待它们。美洲人曾把雷电视为神火；阿拉伯的首本典籍《古兰经》中把霹雳说成是真主对赛莫德人不端行为的惩罚；中国古人则有雷公电母之说，用“火龙抽筋”来解释人触雷电而亡的现象。

　　这些迷信之谈曾使人类对雷电无限恐惧。

　　随着农业预测技术的不断发展，雷达和地球卫星的出现，农业预测专家的卓越探索，使人类对雷电的认识日益深刻，躲避雷电，利用雷电服务于农业的办法也越来越巧妙。现在我们知道，天空中的雷电，就是在两块带电的云层之间，在云层与地面之间，或者在一块云的不同部位之间放电的结果。拿一个小电池，从电池的正负两极各出一根电线，然后把两根电线头互相碰一碰，就会发现线头附近冒出火花，同时还有“叭、叭”的声音。这是因为电流从相距很近的两个线头间的空气中通过，使空气灼热，形成一个小爆炸发出光亮和响声，这个“火花放电”现象和天空中鸣雷闪电道理一样。只不过是形成闪电是由于1万安培甚至超过10万安培的巨大电流使直径只有十几到几十厘米的放电路径迅速增温至几万度，使放电路径上的空气几乎完全电离，

　　发出的光亮更耀眼，响声更大罢了。

　　常见的放电现象是线状闪电。它是一些非常明亮的白色、粉红色或蓝色的光线，好像倒悬在天空中的枝杈纵横的树木。另外还有较少见的球状闪电、链状闪电和电晕放电。

　　闪电之后所出现的雷声，就是放电时发出的声音。放电路径上的电能可以在十万分之几秒的极短瞬间内释放出来，于是形成爆炸。爆炸时，放电路径以30～50个大地气压力向外膨胀，形成冲击波。这种冲击波约以每秒5公里的速度向外扩展，这样，位于闪电附近的人便听到震耳欲聋的霹雳。大约经过0.1～0.3秒以后，冲击波逐渐衰减为正常的声波，以每秒340米左右的速度继续向四周传播，这就是我们平常听到的雷声。

　　打雷时我们所听到的“雷声隆隆”，这是由于一次闪电可达3公里长，而且曲折的闪电路径上各点离开我们有远有近，声波传来的有先有后的原因。又由于声波遇到云层、山丘、建筑物时被反射，有的声波经过几次反射，可能几次传入我们耳中，这样，雷声不仅被加强了，而且拉长了，前后可延续9秒钟。此外，当闪电引起的爆炸波分解时，产生许多音波，这些音波互相干扰或加强，听起来雷声就是一连串的轰隆轰隆声了。

　　光的传播速度是每秒30万公里。人们总是在发生闪电时几乎立刻能看到它。但声音走1公里则需要3秒钟，于是只要用3来除闪电和雷声之间的时间间隔，就能得到发出闪电的地方离我们的距离。

　　为什么有时只见闪电，不闻雷声呢？这是由于雷声在云雨中传播损耗太大，同时在雷雨时空气随着升高温度降低很快，高层空气密度小，低层空气密度大，而声音在密度不同的空气介质中传播速度不同，当雷声从高空传向地面时又逐渐被折射回天空。而当时看到的一闪一闪的闪光，是远处的闪电被云反射过来的亮光。

　　天空中的雷电，一般是不会有多大危害的，这叫“高空雷”。危害最大的，大都是从云层到地面的云地闪电，它叫“落地雷”。

　　人类的防雷措施很是巧妙。从宝塔顶上引下铁链埋至水井之中，以及我国古建筑物上的风宝铜顶和锡脊层，就是古代的两种防雷设施。至于避雷针，是在富兰克林提出采用高而尖的铁扦防雷后才正式问世的。其作用是把雷电流引入大地，以保护人身和建筑的安全。近二十年来，又发展到直接利用建筑物的钢筋泥凝土构件中的钢筋作为接地装置来防雷，这种称为“暗笼式避雷网”的防雷方式经济、美观而且安全。

　　随着防雷措施研究的不断发展，农业预测专家发现了雷电对于农业生产的作用。

　　我们知道，氮和氧是空气的主要成分。氮是一种惰性气体，在平常的温度下，不易与氧化合，但当温度很高时，就能化合成二氧化氮。自然界中的闪电火花有几公里长，温度很高，一次闪电能使很多氮和氧合成二氧化氮。二氧化氮溶解在雨水里变成浓度很低的硝酸。它一落到土壤中，马上和其他物质化合，变成硝石。硝石是很好的化肥，有人计算过，每年每平方公里的土地上有100克到1000克闪电形成的化肥进入土壤。