国际最新研究：天空强力激光能制造虚拟避雷针转移电击路径

中新网北京1月17日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-光子学》最新发表一篇物理学研究论文称，朝向天空的强力激光能制造出一种虚拟避雷针，转移电击路径。这项发现可能为重要基础设施如发电站、机场、发射台等寻求更好避雷 *** 开拓了道路。

激光避雷针工作中(图源：TRUMPF公司Martin Stollberg)。 施普林格·自然 供图

该论文介绍，迄今为止，最常见的避雷设施是富兰克林避雷针，这是一种电传导金属杆，能拦截雷电放电并将之安全导入地面。作为虚拟、可动的“避雷针”，射向天空的激光光柱可能是一个替代 *** 。使用强激光脉冲引导雷击的想法之前在实验室环境下得到过研究。然而此前尚无在野外实验性展示激光引导雷击的成果。

论文之一作者及共同通讯作者、法国巴黎综合理工学院和法国国立高等先进科技学校奥瑞莲·霍沃德(Aurélien Houard)与合作者一起，2021年夏季在瑞士东北的森蒂斯山进行实验，探索激光是否能引导雷击。一台大型汽车大小的激光器被安装在一个电信塔附近，每秒发射多到达千次脉冲，这个塔每年被雷击约100次。在雷暴活动期间激光器运作了超过6小时。

论文作者观察到激光转移了4次上行闪电放电过程，使用雷电产生的高频电磁波来定位雷击位置证实了他们的观察；增加雷击时的X射线暴检测也证实了转移引导成功。其中一次雷击被高速摄影机直接记录下来，表明它沿激光路径行进了超过50米。

论文作者总结表示，他们的这项研究发现拓展了大气中激光物理学的认识，或有助于开发新的避雷策略。(完)

来源： 中国新闻网

有望代替避雷针，科学家首次宣布成功使用激光束来引导闪电

【环球时报综合报道】科学家首次宣布成功使用激光束来引导闪电，这项技术未来有望替代传统的避雷针。

据法新社16日报道，目前，世界各地建筑最常用的雷电防护措施，仍然是基于富兰克林18世纪发明的避雷针，而一支来自多家研究机构的科学家团队多年来致力于用更精密的激光来代替简单的金属杆。他们在瑞士一座山峰顶部投射激光束，成功引导闪电走向达50多米。研究人员表示，激光束产生等离子体，其中带电离子和电子能加热空气，空气变得“部分导电，因此成为闪电的首选路径”。科学家曾在新墨西哥州尝试用激光引导闪电，但因脉冲功率不够而失败。这一次他们通过每秒发射1000次光脉冲，终于在一场风暴中引导了闪电。科学家希望未来激光不仅能引导闪电，还能触发闪电。（董 铭）

来源：环球时报

东方明珠昨夜被闪电击中？已装环形避雷针，并未被“亲吻”到

澎湃新闻首席记者 邹娟

你有没有被昨夜上海的电闪雷鸣震撼到？

8月10日晚，上海暴雨，闪电如利剑划破天空，东方明珠被闪电“击中”的图和视频在朋友圈疯传，并窜上热搜。

当晚，上海发布年度第二个更高级别雷电预警：雷电橙色预警信号。

8月11日，澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者从东方明珠获悉，东方明珠已装备环形避雷针，虽然网友们看到的图闪电直击东方明珠塔顶，但实际上并未“亲吻”到。而且现在高层建筑环形避雷针设置，别说没被击中，就算被雷电击击中，也会安全无虞。

此外，上海中心也向澎湃新闻记者透露，上海中心塔冠，包括所有外围护结构，都是防雷体系的一部分，相当于装了无数个避雷针。

责任编辑：郑浩

别再用“天打五雷轰”起誓了，雷电我们惹不起

出品：科普中国

*** ：张昊

监制：中国科学院计算机 *** 信息中心

近日，我国南方雨水连轴转，开始进入“雷雨”集中期，雷电也频频登上热搜。有网友拍到“雷击”广州塔的壮丽场景，让大家不禁产生了“有道友在此渡劫”的想法。这里需要指出的是，说广州塔被闪电击中其实是不准确的，专业的叫法应该是“接闪”。其实是广州塔主动吸引闪电，利用避雷针（网、线带）和建筑物自身的金属来引雷，从而避免建筑物遭到雷击发生安全事故。

△雷电击中广州小蛮腰（图片来源：中新网微博）

如果没有避雷针，击中的对象是人，那么结果又当如何呢？在深圳，一名女子在家中遭遇雷击，导致四肢及面部大面积烧伤。此外，在四川，雷击引发的山火更让我们意识到，雷电是一种雄奇壮丽的自然景观，但它本身所具有的威力不容忽视。那么应该如何减轻因雷电造成的各种危害呢？首先让我们从雷电的形成说起吧。

“雷公”与“电母”的相遇

在中国古代，民众赋予了雷电惩恶扬善的意义，雷公电母就是中国古代神话传说中司雷放电的两名神仙。当然，在现实中并不存在雷公电母这样的神仙。不过，从某种意义上，我们也可以认为，雷电是由“雷公”“电母”造成的，只不过这里的“雷公”指的是空中带正电的云团，“电母”则是空中带负电的云团，两者相遇，即产生雷电。

现代科学认为，雷电是因强对流天气而形成的雷雨云层间或云层与大地间强烈的瞬间放电现象，其形成是因为大气的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线。雷雨云中的电荷分布不均匀，造成的电场强度也不相同（底层为负电，顶层为正电，在地面也形成正电荷）。当云层放电时，将产生强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射等综合物理效应。

△雷电的形成（图片来源：Pexels图片网站）

雷电的危害不可小觑

有人认为，雷击事件概率小，轮不到我。但相关统计显示，全球每年因雷电造成的人员伤亡超过1万人，造成的损失在10亿美元以上。雷电灾害已被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害之一”，也被中国电工委员会称为“电子时代的一大公害”。

据中国气象局2012年-2017年《全国雷电灾害汇编》不完全统计数据表明：2012-2017年，全国共发生13057起雷电灾害事故，造成直接经济损失高达近6亿元。雷电会引发火灾、爆炸等事故，并造成建筑物、电子设备的损伤。而雷电造成的人员伤亡事故达839起，共造成1495人伤亡。

△图三 2012-2017年我国雷电灾害事故统计（图片来源：作者自制）

雷电会对人体产生不同程度的伤害，遭受雷击的人会因超热作用形成雷电击纹，引发体表烧伤，也会因机械损伤作用则会造成眼损伤和爆裂性耳聋，而其中电流的直接作用对人体危害更大。雷电可通过多种途径使人发生电休克，轻度会导致惊恐、头晕头痛、面色苍白、四肢颤抖和全身无力等，部分伤者可有中枢神经系统后遗症，如视力障碍、耳聋、耳鸣、精神不宁和瘫痪等，重度会出现抽搐、昏迷，多伴随心律失常，极其严重者甚至会出现心跳呼吸骤停，迅速出现全身紫绀，瞳孔散大，呈濒死状态。

避雷针不用“避”雷，我们才需要避雷

雷电灾害的危害如此可怕，但迄今尚无设备和 *** 能够改变自然界的天气现象，阻止雷电的发生。值得庆幸的是，随着科技的进步和发展，科学家们发明了许多防雷的技术。

避雷针是最常见的防雷技术，1753年，富兰克林发明了这种结构简单的防雷装置，它的作用是把云层中的电荷导入大地，避免雷电对高层建筑构成威胁。避雷针通常由接闪器、引下线和接地体组成。避雷针名字里虽然有个“避”字，但它并不躲避雷电，而是选择主动被雷电击中，通过引雷“牺牲自我”，再通过接地装置将雷电的电能引到大地，将雷电释放出来。

△图四 常被用作避雷装置的避雷针（图片来源：picabay图片网站）

随着经济的发展，建筑越修越高，法拉第式避雷系统应运而生。现代高层建筑常采用钢制框架混凝土结构，梁、板、柱等基础结构内都绑扎或者焊接着大量的钢筋，那么整个框架结构就类似于法拉第的等电位系统，遵循静电屏蔽原理，这为防止雷击创造了有利条件。

但是必须指出的是，实际建筑物和法拉第避雷系统是有区别的。法拉第避雷系统在物理上是孤立的金属壳体，其内部与外界隔离，但实际建筑物却做不到这点。比如说建筑物内的人员经常要出入，当雷击时，如果有人员正好进出建筑物，那此人会有遭遇雷击的危险，此外，各种电缆和管线也会将“过电压”引入建筑物内。因此，对于实际建筑来说，除了由法拉第笼结构减少雷击危险外，还需采取等电位连接、接地等其他措施来确保建筑物内电气设备的安全。

除了避雷针、法拉第笼避雷系统这两种常见的避雷 *** ，为满足国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》所规定的不同防雷类别的要求，常常还会通过避雷带、避雷器等防雷装置来保障建筑物或电气的安全。

△防雷小技巧：蹲下双脚合拢；远离金属（图片来源：Veer图库 有修改）

尽管现在防雷技术已经日益先进，但是我们仍不能对雷电灾害掉以轻心，尤其在身处户外时，以下防雷知识十分重要。首先，不可在洞口下、石头下躲避雷雨，因为这些地方构成一个类似电容器的装置，从中产生的电弧会伤人。不过深邃的山洞很安全，因此我们可以往里走。其次，我们需要远离金属物体，因为闪电击中导电体后，电能将被瞬间释放出来，如果距离金属较近，强大的声波很可能震伤肺部。最后，如果身体处于大树、楼房下面，须立刻离开，若来不及离开，应采取下蹲的避雷姿势，注意双脚并拢，双手合拢切勿放在地上。但是，更好不要躺下，以免雷击大地时因头脚两端电压不同形成电流而伤人！

据统计，我国的雷电灾害主要发生在4-9月，其中6-8月是雷电灾害的高发期，占全年雷电灾害总数的60%，7月份雷电灾害发生最为频繁。雷电不歇，防护不止，希望广大读者能正确认识雷电的危害，提高防雷的意识。

参考文献：

1.王林，雷电的危害及防护，科技资讯，2014

https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFD2014&filename=ZXLJ201414162&v=MDk5MzkxRnJDVVI3cWZZZWR2RkNqZ1VyM1BQelhIWkxHNEg5WE5xNDVEWm9SOGVYMUx1eFlTN0RoMVQzcVRyV00=

2. 田德宝等，2012－2017 年全国雷电灾害事故统计分析，科技通报，2020

https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDAUTO&filename=KJTB202005008&v=MTIwMDJmZmJMRzRITkhNcW85RmJJUjhlWDFMdXhZUzdEaDFUM3FUcldNMUZyQ1VSN3FmWWVkdkZDam5XN3pNTGk=

3. 陈学斌，浅析建筑物中的避雷技术，施工技术，2008

https://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?QueryID=13&CurRec=1&recid=&FileName=GDJC200806043&DbName=CJFD2008&DbCode=CJFQ&yx=&pr=&URLID=&b *** =QK0203;

房顶上的避雷针到底归哪个部门管？知道的人还真没几个！

2人遭雷击身亡！牢记这些防雷要点，关键时刻能救命

文/羊城晚报全媒体记者 郭思琦

广东今年首场大范围强对流天气仍在继续！据@广东气象消息，本月23-25日广东省将出现今年首场大范围强对流如短时强降水、雷暴大风、冰雹和强降水天气，过程并伴有7～11℃的降温。

24日，一位摄影师在广州天河区上空抓拍到了闪电从天而降击中大厦避雷针的壮观镜头，冲上热搜，这同时也提醒着市民朋友，雷暴天气已经来袭，要做好防雷工作！记者了解到，3月22日，浙江温州已有两名市民在强对流天气中遭遇雷击，不幸遇难。

面对强对流天气，如何做好防护，预防雷击？如果同伴被雷击了，该如何应对？这份防雷指南很重要，关键时刻能救命！

在户外科学防雷有哪些技巧？

如果在户外遭遇雷雨，来不及离开高大物体时，应马上找些干燥的绝缘物放在地上，并将双脚合拢在上面，切勿将脚放在绝缘物以外的地面上，因为水能导电；在户外躲避雷雨时，应注意不要用手撑地，同时双手抱膝，胸口紧贴膝盖，尽量低下头，因为头部较之身体其他部位最易遭到雷击；当在户外看见闪电几秒钟内就听见雷声时，说明正处于近雷暴的危险环境，此时应停止行走，两脚并拢并立即下蹲，不要与人拉在一起，更好使用塑料雨具、雨衣等；

不要停留在高楼平台上，在户外空旷处不宜进入孤立的棚屋、岗亭等；远离建筑物外露的水管、煤气管等金属物体及电力设备；不宜在大树下躲避雷雨，如万不得已，则须与树干保持3米距离，下蹲并双腿靠拢；如果在雷电交加时，头、颈、手处有蚂蚁爬走感，头发竖起，说明将发生雷击，应赶紧趴在地上，这样可以减少遭雷击的危险，并取下身上佩戴的金属饰品和发卡、项链等；

不宜在旷野中打伞，或高举羽毛球拍、高尔夫球棍、锄头等；不宜进行高尔夫球、足球等户外球类运动，不宜在水面和水边停留，不宜在河边洗衣服、钓鱼、游泳、玩耍；不宜快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔；如果在户外看到高压线遭雷击断裂，此时应提高警惕，因为高压线断点附近存在跨步电压，身处附近的人此时千万不要跑动，而应单脚或双脚并拢，跳离现场。

雷雨天什么样的伞不能打？

在空旷的环境中，人本身就是“高体”，打伞更增加了高度，这样更容易“吸引”雷电，科学的做法是不要打伞，尤其是金属杆的伞。户外遇见雷雨天气，首先要找安全地点躲避，如果来不及，应立即主动降低自己的身高，不要将自身置于整个环境中的制高点。

除了户外，在室内也会遭雷击吗？

在室内也会遭遇雷击，由于建筑物的设施或线缆是从建筑物外边接进来的，比如电源线、 *** 线、煤气管等，在建筑物外的线缆容易处在雷电影响区域的范围内，这时就有比较强的电磁波或者称“感应电压、感应电流”顺着线缆进入房间。如果与这些线缆有所接触，就易遭受伤害。

室内如何防雷击？

注意关好门窗，以防侧击雷和球状雷侵入。更好把家用电器的电源切断，并拔掉电源插头；不要使用带有外接天线的收音机和电视机；不要接打固定 *** 。不要接触天线、煤气管道、铁丝网、金属窗、建筑物外墙等；远离带电设备；不要赤脚站在泥地和水泥地上。

如果同伴被雷击了，怎么办？

建议在之一时间采取以下急救措施，帮助患者争取最宝贵的时间：

1、及时呼救，拨打120。请保持镇静，不要慌张，更不随意乱跑，立即呼叫120求助，并清楚告诉急救人员目前所在位置，提供受害者的相应信息。

2、保证个人安全，预防二次雷击。如果雷暴没有结束，及时转移到安全地点（干燥处）。对于患者来说，除非是从高处坠落或身体遭受重击，否则不会出现严重的骨折，也就不会导致瘫痪或大出血。所以，这个时候挪动患者是相对安全的。

3、立即检查患者呼吸和心跳。雷击引起的电灼伤只是表面现象，最危险的是对心脏和呼吸系统的伤害，雷击常常会导致受害者心脏骤停，如无法判断可以 *** 联系120寻求帮助，若无心跳、呼吸，可在调度员的指导下进行CPR（心肺复苏术）直到救护车到达。

4、若伤者神志清醒，呼吸心跳均正常，应让伤者就地平卧，严密观察，检查伤口并处理，同时等待120人员到来。

（部分内容整合于广东省应急管理厅、钱江晚报等）

(更多新闻资讯，请关注羊城派 pai.ycwb.com)

来源 | 羊城晚报?羊城派

责编 | 陈诗洁

校对 | 谢志忠

编辑：陈诗洁

来源：羊城晚报?羊城派

避雷针是富兰克林的发明？唐朝一本奇书，揭开了真正的发明者

人送外号“行走的避雷针”，长得高会遭雷劈？长颈鹿给出了答案

小的时候老师和家长就告诫我们，雷雨天不要在树下避雨，容易遭受雷击，这是因为树木太高会把雷电引下来，从而树下的我们可能会遭受波及。

现代大部分建筑物都需要按照国家标准进行避雷措施，典型的就是安装避雷针，它可以把雷电直接引入地下，并不会对建筑物及内部的人员造成伤害。

想象一下非洲大草原上一马平川没有什么特别的高点建筑，每当雷雨季到来，非洲大草原上电闪雷鸣，在所有动物中更高的就是长颈鹿，那么可想而知更先受到波及的也会是长颈鹿。

此前就发生过类似的情况，如动物学家德恩·奈许通过调查取证，发现1996至1999年期间，在南非的克鲁格思多普犀牛与狮子保护区就有两头长颈鹿死亡，动物学家从现场情况分析来看，这两头长颈鹿是被雷电击中导致死亡，而它们刚出生后不久的小长颈鹿得以幸免。

而在2003年佛罗里达州迪士尼乐园动物王国中有一头名叫贝特西的长颈鹿，它也是因为闪电击中而死亡。但一直以来并没有科学家研究过这种现象，也没有相关的权威资料。

但是从我们常规的思维方式出发，长颈鹿被雷击貌似是很正常的事情，因为它们太过于高大了。长颈鹿是地球上现存更高的陆生动物，站立时从头至脚更高可以达到6-8米，差不多相当于两层楼的高度。长颈鹿原产地是非洲，属于长颈鹿科-长颈鹿属下的成员，共有2个物种8个亚种。

这是一种看上去外观比例失调的动物，纤细的四肢加上长脖子，让它们显得十分高挑。而它们的食物和大多数都是各种较高的树叶，因此就出现了尴尬的局面，当雷雨天气到来有些长颈鹿还会继续吃树叶，伸长的脖子就像是主动接收雷电的洗礼，长得高是真的会遭受雷劈的。

不久前在南非的洛克伍德保护区（Rockwood），工作人员发现两只雌性长颈鹿在雷雨天气之后死亡，通过检查发现其中一只长颈鹿的角严重受损，推测其是受到闪电直接击中导致死亡。

该保护区的环保人员西斯卡·舍伊金（Ciska Scheijen）已经对保护区内这个由八只长颈鹿组成的群体，进行了长达一年的研究，在雷雨过后他非常惊讶的发现，竟然少了两只长颈鹿。后来才在距离长颈鹿群不远处发现一大一小两具长颈鹿的尸体，原来它们已经在雷雨中死亡。

有学者推测长颈鹿高挑的身姿，可能让它们的角充当了避雷针的作用，当然目前这种说法并没有得到科学家的认可。但是从常规角度来考虑，这是非常可能的，毕竟它们的高度甚至要超过一些树木。

其实动物被雷击并非是多么罕见的事情，最典型的就是在座的我们了。

---

文/科学黑洞，图片来源 *** 侵删。

图解机电2022——避雷针的工作原理及施工要求

一、教材知识点：摘自《1H414020建筑电气工程施工技术》

1.接闪器施工要求（P183）

（1）接闪杆、接闪线、接闪带的安装位置应正确，安装方式应符合设计要求，焊接固定的焊缝应饱满无遗漏，螺栓固定的防松零件应齐全，焊接连接处应防腐完好。

（2）接闪线和接闪带安装要求：

1）接闪线和接闪带安装应平正顺直、无急弯。

2）固定支架高度不宜小于150mm，固定支架应间距均匀，支架间距应符合规范的规定。

3）每个固定支架应能承受49N的垂直拉力。

（3）防雷引下线、接闪线、接闪网、接闪带的焊接连接应符合规范的搭接要求。

（4）接闪带或接闪网在过建筑物变形缝处的跨接应有补偿措施。

（5）当利用建筑物金属屋面或屋顶上旗杆、栏杆、装饰物、铁塔、女儿墙上的盖板等永久性金属物作接闪器时，其材质及截面应符合设计要求。

二、补充知识点

1、避雷针的工作原理

避雷针的整个工作过程为——吸引雷电，然后将雷电传导到大地上，使大地将雷电吸收。

要完成这一过程，需要三样东西——接闪器、引下线、接地体。

所以，避雷针是将一定范围内的雷电，都吸引到自身上，之后再导入地下，防患于未然。避雷针的保护范围，与自身的高度、大小有关。

我们日常所说的避雷针，是接闪器的一种，除了避雷针以外，还有避雷线、避雷带、避雷网等。接闪器的作用，就是吸引雷电。

避雷针在工作时，是通过引下线和接地体，与大地进行连接，使避雷针上的电位与大地相同（大地电位极低）。由于避雷针的高度较高，自身电位又低。而电位极高的雷电自然被避雷针吸引，避雷针吸引雷电后，顶端电位升高，电流开始向大地流动。

由于雷电产生的电流较大，在避雷针上就会产生较强电磁场，并使得避雷针与雷电形成通路，雷电就这样源源不断的被导入大地。

2、接闪杆、接闪线、接闪带

接闪杆，又叫避雷针。避雷针是以前的叫法，在中华人民共和国国家标准GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中，已经放弃了这一称呼，而代之以“接闪杆”。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等，统称为接闪器。

接闪线属于避雷装置中的一种，它主要用来保护高压输电线路。

固定支架高度不宜小于150mm，接闪带或接闪网在过建筑物变形缝处的跨接应有补偿措施

免责声明：

除非特别说明，本站所载部分内容来源于互联网、公众号等公开渠道，不代表本站观点，仅供参考、交流、学习之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有。

如果大家觉得不错，欢迎转发，推荐好友+++！

13个你不知道的趣味冷知识，人类最早的避雷针是谁发明的？

1、人类最早的避雷针其实是出现在中国三国和南北朝时期。到了宋代，避雷针已经普及，很多建筑上都有避雷针，当时这种避雷针被称为"雷公柱"，现代的避雷针是捷克人发明的。

2、人们总是习惯性的将自己的失败归因于环境，将自己的成功归因于自身，又很理所当然的将他人的成功归因于环境，将他人的失败归因于自身。

3、人类只有上下两排牙齿，但鲨鱼有上三排下三排牙齿，咬力惊人。

4、人类可以制造比阳光亮上一百万倍的激光。

5、人紧张的时候菊花会不由自主的紧缩。

6、人的正常体温在36.5℃左右，但细胞内部温度却有50℃，当人体的体温低于25℃时，就会丧失意识或直接死亡。

7、人出生时有350块骨头，随着年龄增长，有些骨头拧合成一体，最后只剩206块。

8、虽然日本对食物安全比较在意，但日本却是世界上农药使用量之一的国家，日本每年使用的农药是美国的5倍。

9、全世界已开采的所有黄金，有11%掌握在印度妇女手中。

10、 *** 三个月没登录、微信28天内没有登录且里面没钱、支付宝12个月之内没有登录且里面没钱，可能就会被回收。

11、情侣接吻本质上是在交换细菌，我们嘴里的细菌比全球人口还要多，所以，最美的情话变成了，我想和你交换细菌？

12、清朝后期三位皇帝同治、光绪、宣统，有两个共同的特点，首先他们这个皇帝都是傀儡，拿事的另有其人，其次他们都没有后代。

13、月球表面几乎没有大气层，缺少了大气层对于温度的调节之后，月球会出现忽冷忽热的状况，昼夜温差可以达到近300度左右。

知识分享，既要有趣，也要有用！

标签： 避雷针 原理 什么