中國科學家為何要“從天上引雷”

你見過人工引雷嗎？最近，一段“從天上引雷”的視頻火了。一道紫色閃電劃破天空，隨即筆直地指向地面，整個場景極為震撼，有網(wǎng)友驚嘆：“天上出現(xiàn)了金箍棒！”科學家為什么要從天上引雷？試驗的目的又是什么？

你見過人工引雷嗎？最近，一段“從天上引雷”的視頻火了。中科院官方微博“中科院之聲”7月13日發(fā)布的視頻顯示，一道紫色閃電劃破天空，隨即筆直地指向地面，整個場景極為震撼，有網(wǎng)友驚嘆：“天上出現(xiàn)了金箍棒！”

科學家為什么要從天上引雷？試驗的目的又是什么？讓我們一起揭開人工引雷這件“酷炫”工作背后的玄機。

為何要引雷

該視頻顯示，7月11日晚后半夜到12日中午，山東濱州出現(xiàn)前后兩波強對流天氣，中國科學院大氣物理研究所野外工作人員連續(xù)作戰(zhàn)，多次發(fā)射火箭進行人工引雷。據(jù)介紹，人工引雷是指在雷暴環(huán)境中，利用一定的裝置和設施，在指定的地點人工觸發(fā)雷電，并將雷電引至預測的位置進行科學試驗。

自然閃電的發(fā)生充滿了瞬時性和隨機性，很難開展直接探測，人工引雷可以使閃電的發(fā)生在時間和空間上有一定的可預知性和可控制性，便于集合光學、電流、電磁場等多種手段同步觀測，為認識閃電發(fā)生和發(fā)展的物理本質(zhì)提供了良好條件。

此外，也可以利用人工引發(fā)雷電的精準時空信息和放電參量，為雷電定位系統(tǒng)提供標定源。再者，利用人工引雷可以開展真實大氣條件下雷擊防護測試研究。

對我們來說，人工引雷可能是新鮮事兒，但其實中國早就開始做了。

為解開雷電發(fā)生的物理過程之謎，中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室雷電研究團隊于2006年在廣州從化建立了國內(nèi)首個固定雷電野外試驗基地，每年5月至8月開展人工引雷試驗，目前已成功引雷百余次。

如何實現(xiàn)人工引雷

引雷火箭是人工引雷的主要工具，箭體內(nèi)有火箭發(fā)動機、發(fā)動機點火電爆管。

人工引雷火箭拖著一條細細的鋼絲，鋼絲要有足夠的抗拉強度，要細、要輕，以減輕火箭的負荷，而且導線表面要光滑，以減小飛行阻力。

火箭發(fā)射后上升的速度是決定能否成功引雷的關(guān)鍵。火箭的發(fā)射速度要掌握適中——太快了，會將鋼絲拉斷;太慢，趕不上帶電粒子的飄移速度，同樣不能引雷電落地。

人工引雷每次都能成功嗎

人工引雷并非每次都能成功。引雷需要研究確認閃電產(chǎn)生的條件，包括電場、電荷和其他有關(guān)的空間條件，同時要準確探測空中電場強度及其演變特性。當引雷條件滿足，還要在自然閃電放電之前及時進行引雷。

目前，世界上只有法國、美國、日本、巴西和中國掌握了人工引雷技術(shù)。

人工引來的雷電可以用來做什么

人工引雷可以為我國雷電監(jiān)測、預警預報和防護技術(shù)研究與開發(fā)提供必要的基礎(chǔ)平臺，為我國雷電業(yè)務的發(fā)展提供更加科學的技術(shù)支撐，以提高我國雷電災害防御能力。

傳統(tǒng)的避雷系統(tǒng)是由避雷針、避雷帶、引下線、接地體等構(gòu)成的，但隨著新型避雷裝置的研究，需要進行更加實際的雷擊試驗。人工引雷提供了最接近真實的自然雷電模擬源，不但可以用于雷電物理研究，還能對雷電防護裝置的性能進行綜合試驗和評估，結(jié)果更為可靠。

另外，人工引發(fā)雷電對雷暴電場和降水有明顯影響，一般會導致降雨猛增，對冰雹云進行人工引雷則可以使冰雹削減、降水增加。未來，人工引雷有可能成為人工影響天氣過程的一個有效手段。

人工引雷所在地點的附近還會產(chǎn)生強大的電磁輻射。這種輻射則可能誘發(fā)農(nóng)作物或其種子基因發(fā)生變異。如果將人工引雷技術(shù)應用于人工育種，就能以大大低于太空育種的成本，選育出多種有實用價值的新品種。

雷電是一種強大的能源，如果能控制它并為人類造福，將產(chǎn)生不可估量的價值，人工引雷火箭也許是走向成功的第一步。

（《環(huán)球時報》《齊魯晚報》等）