中科院引雷成功,相機拍下全過程,人工引雷到底為了什麼?

2021年7月12日,在山東濱州的某實驗基地裡,

中科院

大氣物理研究所利用當時的強對流天氣,發射火箭進行

人工引雷

。一枚帶有金屬導體的小火箭迅速飛上雲端,行至一定高度時突然一道雷電劃破長空,頗有電影大片既視感,而這就是目前最先進的人工引雷的方式。

人工引雷到底如何進實現的?我們為何要大費周章地把雷從天空引下呢?

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其實,自然界的雷電不單單是一種

自然現象

,更可以說是一種

自然災害

,每一次雷電的發生,都會伴隨著強烈的電磁輻射和高溫。而高溫又會引起空氣的急劇膨脹進而產生強勁的衝擊波,這三種效應不但會對建築物、供配電系統造成嚴重損害,而且會引起森林火災甚至是一些工廠的爆炸。

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資料顯示,我國每年因雷電而造成的人員傷亡達3000~4000人。所以中國電工委員會將雷電稱為“

電子時代的一大公害

”,聯合國更是把它列為最嚴重的十種自然災害之一。

既然是災害,就必須要去預防。相比於避雷針,人工引雷手段的不同在於,我們是從天上將雷電引下來,而不是等待雷電落在避雷針上。

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這門技術最早開始在上個世紀六十年代,技術人員會在天氣條件成熟的時候,向空中發射一個帶金屬絲的小火箭。火箭的外殼由複合材料製成,內部則安裝的的是發動機和發動機點火電爆管。此外為了讓火箭更將平穩地降落在地面,設計人員在火箭的頂端安裝了降落傘。

而金屬絲是這場活動的關鍵角色,它的作用就是在火箭上升的過程中,在空氣中製造出一個雷電,此時空中的雷電就會沿著這個導線打到地面上,從而實現引雷。

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因此對金屬絲的強度、粗細要求非常嚴格,強度上自然是越強越好。另外重量必須要足夠輕,才能不對火箭本身造成嚴重的負擔。研究人員經過多次實驗後發現,直徑為0。2毫米的細鋼絲是作為導線的最佳物件,此外鋼絲的外面還需裹上一層尼龍,以提高他的物理強度和耐火效能。導線全長几百米,通常纏繞在一個線軸上,繞線的水準高低也會決定最終引雷的成敗。

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整個發射過程最後要格外注意的是火箭的速度,火箭的最大速度最好不超過

190m/s

,因為太快了會把鋼絲拉斷,火箭太慢了又趕不上帶電粒子的飄移速度,同樣不能引雷電落地。

目前全世界也只有

法國、美國、日本、巴西和中國

五個國家掌握了人工引雷技術,只是時至今日,也不是每一次引雷的成功率都可以達到百分之百。天空中的電場強度、電荷的分佈以及其他隨便一個因素,不滿足條件都會導致失敗。

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你也許開始產生疑問,

為什麼不人工造雷呢?偏偏要大費周章地去引雷呢?

這是因為雷電的形成方式十分多變,同時我們無法判斷什麼力量導致它的形成,只有模擬到它最真實的狀態,我們才可以真正地去研究它背後的種種現象。一旦我得到關於雷電的資訊,我們就可以人為地增加降水,並削減嚴寒天氣冰雹的數量,這樣對於天氣也就多了一份主動權。