南非科学家希望借此加强“世界闪电之都”的安全教育。
在自称“世界闪电之都”的约翰内斯堡,南非科学家正进行一项实验,旨在探索人体遭到雷击时的反应。他们的研究成果能帮助医护人员更有效地治疗伤者,同时加强相关教育和防护。
在人口总数约5千万的南非,雷击每年都会造成约500人死亡,数千人受伤。相比之下,美国有3.13亿人口,今年只有23人死于雷击。约翰内斯堡的亚热带气候使其绝大部分降水集中在夏季,再考虑到其高海拔位置,这座城市极易遭受雷电袭击。
科学家指出,南非并不是唯一拥有高雷击率的国家。印度、孟加拉国、马来西亚等发展中国家也面临同样的问题。原因包括热带气候雷雨多、在户外从事农业生产的人数多、庇护设施不完善、安全教育不足等。
为应对这一问题,位于约翰内斯堡的金山大学(University of the Witwatersrand/Wits University)于20世纪60年代中期成立了雷电研究团队。最近,该团队的电气工程师、人类学家和生物医学专家着实将人们对于雷击伤亡的理解向前推进了一大步。
“南非早在1973年就了解了雷电的危险性,当时我们采用一套‘风险分析程序’来描述雷电的危险性,”金山大学雷电研究团队的工程师安德鲁·迪克森(Andrew Dickson)说,“可惜现在每年仍然有500人左右死亡。”
为了降低死亡人数,金山大学的科学家们正全力研究人体被闪电击中的瞬间到底会发生什么,这是人类从未知晓的。
闪电和人体
“关于不同组织在遭到雷击时的反应,几乎没有文献记载,”金山大学法医人类学家帕特里克·兰道夫-奎尼(Patrick Randolph-Quinney)说。“在疑似遭到雷击的区域发现尸体已经成为常规问题,我们还不能确定雷击是否就是真正的死亡原因。”
他补充道,他的团队已经找到能证明强大电流曾穿过人体的“确凿证据”——闪电会引起人体骨骼细胞在结构上发生特殊形式的破裂。
他还强调,这种破裂形式不同于其他电流穿过人体时所造成的破裂。
兰道夫-奎尼希望这一新兴研究课题能帮助司法调查员探明雷击导致死亡的真正原因。“目前这还极具挑战性,”他说,“因为在约翰内斯堡地区的停尸间里存放着17000具无名尸体。”
说到雷击伤害,关于人体遭到雷击时的反应机制的研究同样寥寥无几。除了现今已知的并发症,如失忆、失眠、抑郁以外,人体内还发生了什么?金山大学电气工程研究生哈利·李(Harry Lee)说。
为了更好地理解上述影响,并探究人体某些部分比其他部分更易受伤的原因,李正进行56个不同人体组织导电性的对比。
虽然该研究仍处于起步阶段,但是李表示,他预期干燥皮肤导电率极低,这就能够解释为什么被雷电击中的人很少出现表面烧伤了。
相应地,他预期流体组织,如脑脊髓液、黏膜和胆囊等,有着相对较高的的导电率。
“这项工作能够让科学家以一个完全不同的视角来看待复杂的人体,”兰道夫-奎尼说。它终将帮助医护人员救治雷击伤员。
加强教育
金山大学电气工程师肯·尼克森(Ken Nixon)表示,有关雷电的科研突破对于广泛缺乏雷电教育的南非来说绝对是个好消息。“而导致这一状况的原因是,我们虽然有着运转良好的政府,但一直以来它只服务于小部分人的利益。”他说。
该小组还致力于归纳出4-5条雷电安全守则,不久之后将在学校和媒体中推广。
“过去我们存在太多误解,”金山大学电气工程师艾斯黛尔·特兰戈夫(Estelle Trengove)说。“人们总说‘哦,我觉得,如果你是男孩子,或者穿胶底鞋,或者浑身湿透,你就不会遭到雷击。’”
特兰戈夫补充道,许多南非人还相信雷电与巫术有关。“我认识很多人,他们虽然受过良好教育却仍相信雷电分两种:自然形成的和女巫召唤的。这样的想法可不只乡下人才有。”她说。
特兰戈夫还说,“我们需要制定几条硬性规定,好让乡下人和城里人都理解。”
虽然仍在编制初期,但其中一些应该这样写“千万不要躲在树下”、“暴风雨来临时,在坚固的建筑物中避雨”,她说。
“南非不是美国,”尼克森补充道。“‘雷电起,进屋去’这样耳熟能详的守则在这里不管用,因为在很多情况下,建筑并非坚不可摧。所以我们的教育策略完全不同。”
催生游戏设计
为了促进安全教育,金山大学两名工程学学生针对小学生设计了一款电脑游戏,旨在教他们遇到暴风雨时如何自救。
在这款多关卡计时游戏中,孩子们需要解决的问题包括三个朋友被困室外,而汽车里只有两个座位。要通过这一关卡,你得让两个人坐在车里,另外一个人蜷伏在远离树木的开阔空地上。
据开发者安顿·德雷尔(Anton Dreyer)说,今年早些时候,该游戏在约翰内斯堡北郊的几所小学进行了测试,效果不错。
测试中,一部分学生仅接受口头安全教育,另一部分则要玩这款游戏。结果玩游戏的学生在后来的测验中表现更突出。
“目前还没有专为10岁以下儿童设置的暴风雨安全课程,”德雷尔说。“而且我相信在这个时代,教育性游戏应占有一席之地。”
越来越受关注
研究人员还注意到近来一些惊人的雷击致死事件使南非人越来越意识到问题的严重性。英国广播公司BBC和美国《环球邮报Global Post》都曾报道,在二月,24小时内接连有9个学生遭到雷击。其中五个是校板球队员,四个是在索韦托(Soweto)城区逛街的女生。虽然无一死亡,但其中三人受伤严重。
11月下旬,14名睡在帐篷里的劳工遭到雷击,事情发生在距约翰内斯堡车程2小时的一座破旧煤矿小镇,8死6伤。
“死亡的8名工人的休憩场所状况不太理想,但那里的确不是山区或其他被普遍视为高雷击风险的区域,”尼克森说。“谁会死亡谁会受伤的确无章可循。有时候一个人被雷击身亡,而与他紧邻的人却得以幸存。”
这次工人的死亡促成了政府对改善工人居住条件的拨款。一些雷电专家认为社会对雷电安全的重视也得益于此事件。
“社会重视已经达到空前的高度。人们开始真正理解暴风雨的危险性了。”尼克森说。
朗·赫利是芬兰一家研发雷电监测设备的公司——维萨拉(Vaisala)的气象研究专家,他这样评论金山大学:“他们从事的科学研究堪与世界上最发达的地区媲美。”
“如果一个国家以农业为经济基础,国民户外作业时间长,那么雷击问题会永远存在,”他说。
撰文:Mattie Quinn
翻译:do9ve
注:本文来自《华夏地理》官方论坛,未经允许不得转载。
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