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“人工引雷”能否控制雷电

2021-11-20 22:38   来源:未知   作者:admin

  人工引雷最早是研究雷电领域的一种技术或手段。所谓人工引雷,指的是在雷暴环境下利用一定的装置和设施,人为在某一指定点触发闪电,并把闪电引到预知位置进行科学试验。

  “由于自然闪电发生的随机性非常大,不知道它什么时候在哪个地方会发生。这也使雷电研究受到阻碍,因为不知道如何去观测它。”中国气象科学研究院大气探测研究所所长张义军表示,早期,人们主要还是在雷电的多发区或者在高大的建筑物等待自然雷电发生,这种对雷电的认识方法极其有限。

  后来,人们发明了一种技术就是人工引雷,即在雷暴条件比较成熟的情况下,向空中发射一个带金属丝的小火箭,这个金属丝在向上发展过程中,会诱导形成一个雷电,这个雷电就会沿着这个导线打到地面上,这样我们就可以有针对性地研究雷电。

  “目前,世界上也只有法国、美国、日本、巴西和中国掌握了人工引雷技术。” 张义军说。

  张义军介绍说:“由于人工引雷能提供最接近真实的自然雷电模拟源,可对雷电形成机理及防雷效果进行检验,结果更为可靠。可以通过这样一个技术或者手段,了解闪电本身是怎么发生、发展的,进行有针对性的观测,获取一些很重要的参量,这些参量在雷电的防护设计中至关重要。”

  自然界中闪电发生的时间和地点都很随机,而人工触发闪电可以预知发生的时间和地点,因此,我们可以用人工引雷技术和手段来检验防雷技术和防雷的装置、器械是不是符合要求,能不能达到理想的雷电防护程度。

  全国各地目前都已经建立了雷电监测网,形成区域性雷电监测、预报、预警和研究系统。张义军称,开展野外雷电试验,目的就是为我国雷电监测、预警预报和防护技术研究与开发提供必要的基础平台,为我国雷电业务的发展提供更加科学的技术支撑,以提高我国雷电灾害防御能力。

  事实上,利用人工引雷技术可以将雷电引到安全区,但首先要解决的问题是提高引雷的成功率。据介绍,国内外目前的引雷成功率水平在60%左右。

  张义军表示,“这需要进一步研究确认闪电产生的条件,包括电场、电荷或其他有关的空间条件。同时,要准确探测空中电场强度及其演变特性,由于近地面空间电荷层的屏蔽作用,仅靠地面电场的测量是难以了解空间电场特性的,这样的引雷必然具有一定的盲目性。”

  目前,人工引雷技术采用的是火箭导线引雷技术。由于火箭引雷存在一定的安全隐患,除了火箭本身的不安全性外,导线也可能有隐患,一旦引雷不成功,导线落下后会威胁周围设施安全,因而现在有一些研究小组在开发不用导线的人工引雷技术。

  尽管曾经试验过其他人工引雷手段,如向雷暴云喷射火焰或高压水柱以及激光诱雷等,但是均未取得真正意义上的成功。特别是激光诱雷,曾进行过大量室内实验,并产生数米长的激光诱导放电,但在进行野外实验时并未获得确认的激光诱发雷电。激光诱雷涉及诸多理论和技术问题,仍是今后值得深入探讨和研究的课题,一旦获得成功,将具有重要的科学意义和实用价值。

  提及人工引雷,有人可能会大胆猜想,能不能控制雷电后再利用雷电的能量,或者进行人工消雷?对此,中国科学院大气物理研究所研究员郄秀书表示,人工引雷技术的发展的确使得人类控制雷电、利用雷电的设想部分变成了现实。但是,要想真正利用雷电能量或者通过人工引雷来影响雷暴发展,还是存在很多问题。

  她分析说,雷暴是一个能量巨大又不断发展的天气过程,不会因为一个人工雷电就改变整个雷暴的发展,事实上一个雷电也减少不了多少能量。所以,在一定程度上影响雷电的发生是可以的,但是要想通过人工引雷来影响雷暴的能量还难有实质性的突破。

  不过,已经有实验表明,人工引发雷电对雷暴电场和云物理过程有一定的影响,这使得人工引雷有可能成为人工影响天气的一个有效手段。也许未来对雷电的防护,可以通过发射火箭将雷电的破坏力引导到指定位置并加以释放。手机报码最快结果