上熱搜的廣州塔為何「雷打不動」，超大號避雷針如何煉成

近日，廣州雷雨天氣頻繁，被稱為「超大號避雷針」的廣州塔再上熱搜，因為它1小時內被閃電劈中6次而安然無恙。為何廣州塔等超高建築易「被雷劈」，它屢屢安然「渡劫」的原因是啥？

其實，廣州塔「被閃電擊中」的說法並不準確，專業術語叫「接閃」——即廣州塔主動吸引閃電，也就是利用避雷針和建築物自身的金屬來引雷，以免建築物遭到雷擊發生事故。

高層建築為何易「被雷劈「？

中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所雷電團隊骨幹陳綠文博士曾介紹，廣州塔地處珠三角，該區域是我國雷電活動最為頻繁的區域之一，連續雷暴日可達80天以上。

廣州塔又高又尖，就是一個超大號避雷針，廣州塔頂部對大氣電場的增強作用非常明顯。通俗來講，身高拔群的它能夠把很多附近發生的閃電吸引到自身來。據統計，廣州塔每年「接閃」的累計次數可達40次以上，遠比一般建築要多得多。

中國建築學會建築電氣分會理事長沈育祥曾表示，高層建築的避雷針其實是「引雷針」，即閃電會主動「找」地面上較高的建築來釋放能量，所以高層建築的避雷針是用來主動引雷的。

廣州塔頂部對大氣電場的增強作用非常明顯。當高樓上空出現帶電雲層時，避雷針被感應上電荷，與帶電雲層形成了一個電容很小的電容器。但避雷針針頭很尖，能聚集大量電荷，導致避雷針與雲層之間的空氣易被擊穿，成為導體。隨即雲層上的電荷經由接閃裝置和引下線，流經建築物基礎，散落到周邊大地，不對建築構成威脅，對周圍區域來說，它具有很好的防雷保護作用。

不只是廣州塔。建築物越高就越容易「接閃」，這是正常的物理現象。公開報道顯示，全球多座城市地標、摩天建築多次被拍下遭雷電閃擊畫面，均引發廣泛關注。被稱為「歐洲第一塔」的莫斯科奧斯坦金諾廣播電視塔高達573.5米，曾在4年半的時間裡遭到了143次雷擊。

奧斯坦金諾電視塔。網路資料圖

當地時間2021年6月29日，雷暴天氣席捲莫斯科市，奧斯坦金諾電視塔在90分鐘內遭到22次閃電襲擊後，信號並沒有中斷，電視塔仍正常運行。

閃電與世界最高建築哈利法塔。網路資料圖

位於迪拜的哈利法塔是目前世界上最高的建築，亦曾多次遭受雷擊。據了解，離地面3公里至5公里的閃電，平均可產生超過1億伏的電壓。哈利法塔的塔尖用4000噸鋼材鑄成，扮演著避雷針的角色，可以保護整個建築免受閃電襲擊。因此，哈利法塔雖經曆數次閃電襲擊，仍安然無恙。

廣州塔為何能安然「渡劫」？

作為超高地標建築，早在建築設計階段，廣州塔就已非常關注防雷保護。據報道，廣州塔委託有關單位對閃電雷擊風險作了評估，並建立了防雷保護體系。

設計師在廣州塔天線桅杆上安置了防雷接閃裝置，並在塔身頂部設計了避雷網格，由它和塔身金屬鋼外筒、塔底的接地網格共同組成雷電的傳導線路。一旦發生直擊雷電，電流可以順著天線桅杆傳導到避雷網格，再傳到地下，所以不會對塔身造成傷害。

廣州塔按照最高的一類防雷標準進行設計施工，除了在塔頂、腰、底共設置了三重防雷保護外，廣州塔還專門為摩天輪等遊樂設施研發了一套雷電預警系統，能在雷電發生20分鐘前實現雷暴檢測與預警。

對於多次被「劈」上熱搜這件事，廣州塔官方曾回應，有關設計讓廣州塔被雷電擊中時會接閃，減少被擊中風險，公眾不用太擔心。

有避雷針就百分百安全？

有些人認為，建築物只要安裝了避雷針和避雷帶，建築物內的人和設備便不會遭到雷擊。事實上，避雷針在絕大部分情況下都能保護高層建築，但科技不可能做到百分百安全。

首先，避雷針有一定保護範圍，當建築物超出避雷針保護範圍時，便不受避雷針的保護。其次，避雷針的性能是否符合技術要求，如材料規格、接地阻值等，若因年久失修失去作用，不但起不到防雷效果，反而會增加雷擊概率。再者，避雷針只能保護建築物不受雷擊，而不能保護建築物內部的人和設備免遭雷擊。避雷針只能將50%的雷電能量泄放入地，其餘50%的能量會通過感應作用和能量耦合，通過各種管線和設備泄放入地。

香港氣象學會發言人梁榮武亦曾表示，閃電非行直線，而是不規則的「之字形」，因此雷電未必每次都能擊中避雷針。在有避雷針和防雷系統的情況下，雖然雷電擊中建築物的幾率很低，但仍會發生。在雷暴期間，市民應留在建築物內，遠離金屬窗框，避免意外發生。

沈育祥則建議，雖然打在窗戶上的雷電會通過接地裝置立即引入大地，但公眾在雷雨天氣最好不要靠近窗戶，更不要用手去摸窗框；安坐家中時，應盡量不使用連接電源的電腦，也最好不要接打電話。

出品：南方都市報 n視頻

整合：許樂

美編：蔡沐晗

資料來源：中國氣象局、廣州天氣、中華建築報、科普中國等