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人工引雷,前景可期
来源:全球创新发展网 | 作者:佳忆 | 发布时间: 2022-01-07 | 473 次浏览 | 分享到:
雷电是自然界中一种壮观而又令人生畏的放电现象。从富兰克林冒着生命危险试图“从天空摄取闪电”开始,雷电之谜逐渐引起人们关注。随着科学不断发展,“人工引雷”出现在了大众的视野。

人工引雷,前景可期


2021年7月,中国社交媒体上一段“从天上引雷”的视频火了。中科院官方微博“中科院之声”发布的视频显示,一道紫色闪电划破天空,随即笔直地指向地面,整个场景极为震撼,如同科幻特效。然而,这实际上是中科院大气物理研究所人工引雷团队于2021年7月13日在山东滨州成功进行的人工引雷实验。

 

为什么做人工引雷实验?

  目前进行人工引雷实验的目的,主要有两个:一是利用可以对它进行各种严密测量的优越性,从而研究雷电的各种机理等;二是利用它来模拟自然雷电而进行各种实验。说起人工引雷的意义何在,首先还是要从自然闪电谈起。自然闪电具有高电压、大电流、强电磁辐射、尺度长等特征,很难进行模拟,同时由于其发生的随机性,也很难开展近距离的综合观测,特别是自然闪电电流更是难以直接获取。

 

而人工触发闪电是当前能够较为真实地模拟自然闪电的唯一手段,其发生位置确定、发生时间预知,可以直接获取其电流、电磁场等关键特征参量,所产生的强电磁环境与自然地闪后续回击的没有差异,因此可以基于人工触发闪电开展很多科学试验,例如雷击过程及其机理的研究、新型雷电探测技术的研发与测试以及雷电防护技术的测试等。

 

可追溯的历史

此次的人工引雷实验并不是人类史上的唯一,过去也有无数的科学家为之做出努力。最初的引雷实验是我们熟知的18世纪科学家富兰克林所做的风筝实验,让人类第一次认识到,天上的雷电和地上的电流具有完全相同的性质。

 

大规模的人工引雷实验开始于20世纪60年代。纽曼和布鲁克两位科学家最早提出了人工引雷的可能性——若将导线快速引入一定强度的电场中,就会产生放电现象。1967年,纽曼利用火箭拖带导线在美国成功实施了人工引雷。之后,法国、中国、日本、巴西等国家也相继引雷成功。

 

贮存应用前景可期

雷电具有瞬时性,其能量是在非常短的时间内释放的,所以雷电的瞬时功率非常强。同时,雷电发生的时间和地点存在很大的随机性,在一个固定地点发生的雷击很有限,目前雷电能量的收集也缺乏相应的手段,所以还难以有效储存和利用闪电的能量。

 

但是,实现天气的可控性一直是人类美好的愿望。人工引雷能为可应用、可实操的人工影响雷暴、人工影响雷电新方法或技术体系等提供科学认识基础。当然,雷电研究的最终目的是希望有朝一日能更好地干预和影响雷电、控制雷电,甚至安全利用雷电,但这都要建立在对雷电的科学认识之上。

 

虽然现在的科学水平还并未达到这一高度,但我们已经掌握了一定程度上的人工影响和消减雷电技术,通过不断的实验和探索,我们对于雷电的认识会不断深入,而雷电科学与人工引雷技术也必将不断进步,为日益发展的工业、林业,乃至国防、航空航天事业保驾护航。