奇怪雷电专击奶牛不伤人

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一个怪现象：
        雷电劈牛不劈人
            在保定市阜平县的一个小山村，一个国家级的扶贫项目奶牛场，却出现了一个奇怪的现象。4年之间竟然遭受了8次雷击，先后有6头奶牛被击死，十几头奶牛受伤。但是，近在奶牛边的村民却奇迹般的一次次躲过雷击，安然无恙。雷电难道长了眼睛吗？为什么专门跟奶牛过不去呢？
            从保定市驱车，一直向西200公里，就来到了阜平县的海沿村。这里属于太行山脉，山高草密，人多地少，素有“九山半水半分田”之称。海沿村是一个贫困的小山村，人均年收入还不到600元。2002年，国家扶贫项目——幸福工程落户海沿村，政府投资，村民贷款，买来了500多头奶牛，建起了公司，发展奶牛养殖，当年就取得了可观的效益。一时间，全村的男女老少，都觉得海沿村从此有奔头了，穷帽子就要摘掉了。
            但是，谁也没有料到，一个灾难，正在悄悄地逼近。2003年5月12日中午，十几个村民把自己的奶牛，赶到挤奶大厅里，准备挤奶。这时，屋外下着大雨，传来隐隐的雷声。突然，一道闪电过去，36头奶牛齐刷刷的被击倒了。不过，侥幸的是，雷击过后，检查发现，奶牛除了受到惊吓，没有伤亡。而挤奶的村民，也都安然无恙。但是，让他们万万没有想到的是，到了第二年，噩梦又重演了！雷电竟然再次光顾海沿村村民赵玉家里。
            赵玉说：“一天，在轰隆轰隆的雷声之后，忽然咔喳一声，3头大牛就倒了，两头小牛蹭就跨出去了。喊人过来后，3头牛都死了。”
            伤心之下，赵玉不再养牛了，去了外地打工。但是，雷灾并没有到此终结。2004年、2005年、2006年，连续3年，每年都有奶牛被雷电劈死，海沿村的奶牛养殖遭到了重大打击。不过，说来也怪，那些和奶牛朝夕相处的村民们，却都安然无恙，奇迹般地躲过了一次又一次雷击！雷为什么专门劈奶牛呢？
        四种猜测：
        牛毛静电惹的祸？
            海沿村的村民，一时间人心惶惶。村民认为：牛都有牛毛，一扑棱就有火花。那是不是牛毛静电把雷给招来了？
            专家说，牛毛静电招雷的说法不科学。其实，雷电本身就是静电的一种。空气中的气流运动，造成云层的摩擦，就会聚集不同的电荷，云层不断增厚，电荷也不断增加，到了一定程度，就会穿过空气放电，这就形成了雷电。牛毛上的静电，是因为天气干燥，牛皮绝缘度增加，造成体内的静电荷不断增加，而导致放电。一个是阴雨时节的天气现象，一个是空气干燥的放电反应，二者风马牛不相及。那么到底是什么原因，让奶牛把雷给招来了呢？
        养牛场的位置易招雷？
            无奈之下，海沿村向市县气象部门汇报了雷灾发生的情况，市气象局非常重视。保定市气象局派防雷中心主任孟德东来到海沿村进行调查。首先，他们对海沿村的地质条件和气象条件进行分析测量。结果发现，海沿村两面环山，像一个小盆地。东北和西北各有一个风口，容易形成上升气流爬坡，造成电荷聚集，而招致雷电。但是，为什么雷电不会落在山头上呢？孟德东在两面山坡和养牛场分别取土，通过专业仪器进行土壤电阻率分析。结果发现，养牛场属于黏土，电阻率比较低，而山体的土质属于沙土，电阻率比较高，不容易落雷。
            在对周边环境勘探的时候，孟德东还发现，离海沿村400米，就是海沿水库的大坝。海沿水库是20世纪80年代建成的，水面比较大，对整个地区的小气候环境影响比较大。而且水库堤岸比较高，造成海沿村的地下水位偏高，这就造成土壤电阻率的进一步降低，更加容易招雷。那么，为什么雷电不会落在民宅，而偏偏盯上了牛棚呢？
            孟德东说，养牛场的位置处在一个干河床，又比较开阔，河床的地下水位比较高，这就很容易招雷。村子里总体来说，树比较多，民房被雷直接击中的可能性要比养牛棚小。
            隔离奶牛的铁栏杆引来了雷击？
            难道是牛棚所处的地理位置，使这里成了“雷击地”吗？但是，村民们整天在这里，照顾奶牛，形影不离，甚至在奶牛被雷击倒时，也在旁边，却从未有过人员伤亡。这又该如何解释呢？孟德东来到奶牛遭雷击的现场，认真勘察后，终于观察到一个被忽略的现象。挤奶大厅的屋顶全部是焊接的铁架子。而大厅内和各家的牛棚，为了防止奶牛乱跑，都采用了钢铁结构，建起了铁栏杆。在喂牛和挤奶的时候，都用铁栏杆圈住奶牛。难道这个铁栏杆，就是引雷的罪魁祸首吗？
            孟德东解释：自然界有三种雷，第一种叫直击雷，就是雷电直接击中物体；一种叫球形雷，就是球形闪电，是伴随直击雷产生的；第三种就是感应雷，它一般在金属结构上才会出现，打雷时，在金属导体上就成了感应电流，这些感应电流就会顺着金属导体传送，造成物品损坏，甚至人员伤亡。海沿村的奶牛就是被感应雷击倒的。因为奶牛吃料时被锁在铁栏杆上，奶牛跟铁栏杆是直接接触的，所以打雷的时候，这个铁栏杆又感应出一个高电流，这个高电流直接通过奶牛的脖子，通过奶牛的脚，就对地释放了，所以奶牛就被击中了。而打雷的时候，人直接去接触这个铁栏杆的机会很少，所以目前还没有造成人员的伤亡。
            胶鞋的绝缘底让人免遭雷击？
            孟德东觉得，自己已经找到了问题的症结。但是，没想到，他又听到一个奇怪的消息。村民们说，当奶牛被雷击的时候，他们同样也接触到铁栏杆，但只是手脚发麻，并没有生命危险。也就是说，击死奶牛的雷电，并没有放过村民！只是电流变弱了。同样的一个雷，为什么打在牛身上，和打在人身上，有这么大的不同呢？
            孟德东注意到，村民在喂牛或者挤奶的时候，经常穿着胶鞋。胶鞋的鞋底绝缘性好，可以防止电流的传导，但是在身体遭到雷击的时候，绝缘体的鞋底，是起不了多大作用的，反而会因为接地不畅，造成电荷聚集，形成更大的伤害。那么，到底是什么原因，让雷电专门跟奶牛过不去？却从不伤人呢？
        谜底揭晓：
            感应雷和跨步电压共同谋杀了奶牛
            无意中，孟德东看到挤奶村民的站立的姿态，顿时恍然大悟。
            孟德东说：“我们有一个跨步电压的概念，跨步电压就是在地面上面，0.8米距离上的电压，跨的步越大，这个电压就越大。牛的前腿后腿之间，跨的距离比人要大，所以它接受的跨步电压比人要大得多，可能是人接触的两倍甚至三倍那么多。”
            跨步电压就是雷电传入地面，在雷击点附近的电压比较高。在附近行走的人，两脚之间就形成了电压差。根据人的平均电阻率，再加上每个人的步伐一般都在0.8米左右，如果雷雨时节，人大步奔跑的话，跨步大于0.8米，就会突破承受电压的极限，造成电击事故。而一头成年奶牛前后脚之间的距离达到2米，远远超过了0.8米的距离，所以牛的跨步电压就比人要大得多。原来，是感应雷和跨步电压共同谋杀了奶牛！
            河北省防雷中心开展了农村防雷技术研究，把海沿村作为试点，投资15万元，在东北和西北的风口，安装5个避雷塔，形成了一道雷电拦截坝，降低村里的雷电密度。同时，重新设计养牛棚的铁栏杆接地，使感应雷能够迅速传入大地，不至于造成伤害。也把铁栏杆的位置变低了，使奶牛在倒下时，不会再被锁喉而死。在今后的雷暴日子里，海沿村的奶牛将高枕无忧。
            不论是什么样的自然灾害，只要认识了它内在的规律，就能利用科学的手段，有效地避免。即使是天灾，也不是没有办法。