人工引雷最早是研究(jiu)雷電領(ling)域的一種技術或手段。這種技術具體(ti)是什么(me)？有什么(me)作用呢？今(jin)天，鈞和電子針對該(gai)話題(ti)做如下分享。

一是(shi)，人工引雷(lei)技術(shu)的概念

所謂人工引雷，指的是在雷暴環境下利(li)用一定的裝置(zhi)和設施，人為在某一指定點觸(chu)發(fa)閃電，并把閃電引到預知(zhi)位置(zhi)進行科學試(shi)驗。

二(er)是，人工引(yin)雷技術簡介

由于自然閃(shan)電發生(sheng)的(de)隨機(ji)性(xing)非常大，不(bu)知道它什么時候在(zai)(zai)哪個地(di)方會發生(sheng)。這(zhe)也使雷(lei)(lei)電研究受到阻礙(ai)，因(yin)為不(bu)知道如何(he)去觀測它。早(zao)期，人們主要還是(shi)在(zai)(zai)雷(lei)(lei)電的(de)多(duo)發區或者在(zai)(zai)高大的(de)建筑物等待自然雷(lei)(lei)電發生(sheng)，這(zhe)種對雷(lei)(lei)電的(de)認識方法極其有限。

后來，人(ren)們發明了一(yi)種技(ji)術就(jiu)是人(ren)工引(yin)雷(lei)，即在雷(lei)暴(bao)條(tiao)件比較(jiao)成熟的(de)情(qing)況下，向空中(zhong)發射(she)一(yi)個帶(dai)金屬絲(si)的(de)小(xiao)火箭，這個金屬絲(si)在向上(shang)發展過程中(zhong)，會誘導(dao)形成一(yi)個雷(lei)電，這個雷(lei)電就(jiu)會沿著這個導(dao)線打到(dao)地(di)(di)面上(shang)，這樣我們就(jiu)可以有針對性地(di)(di)研究(jiu)雷(lei)電。上(shang)世紀80年代開(kai)始，我國(guo)著手進行人工引雷實驗。

人工引雷(lei)火箭(jian)拖(tuo)著(zhu)一條細細的鋼絲(si)，這(zhe)是引雷(lei)的關鍵。引雷(lei)火箭(jian)導(dao)線(xian)要(yao)有足(zu)夠的抗拉強度(du)，要(yao)細要(yao)輕(qing)，以(yi)減輕(qing)火箭(jian)的負荷(he)，而(er)且導(dao)線(xian)表面(mian)要(yao)光滑，以(yi)減小(xiao)飛行阻力。

在實(shi)際引雷中，導線(xian)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)直(zhi)徑為0.2毫米的(de)細鋼絲(si)，為了增加鋼絲(si)的(de)機械強度及耐火強度，在鋼絲(si)外面包(bao)上(shang)(shang)一層(ceng)尼龍。導(dao)線(xian)(xian)的(de)長度大約為幾百(bai)米，一般被繞在一個線(xian)(xian)軸上(shang)(shang)。線(xian)(xian)軸的(de)繞制(zhi)是(shi)一項(xiang)比較精(jing)細的(de)工作，繞線(xian)(xian)質(zhi)量(liang)的(de)好(hao)壞直接關系到拉(la)線(xian)(xian)的(de)成(cheng)功(gong)率。

引雷(lei)火(huo)箭(jian)(jian)是人工(gong)引雷(lei)的主要(yao)工(gong)具，火(huo)箭(jian)(jian)采用復合(he)材料(liao)，箭(jian)(jian)體內有火(huo)箭(jian)(jian)發(fa)動機、發(fa)動機點(dian)火(huo)電爆管(guan)。為了防止火(huo)箭(jian)(jian)發(fa)射后落下時(shi)砸傷人員和附近的房(fang)屋(wu)，所以箭(jian)(jian)頭內有降落傘(san)、拋傘(san)點(dian)火(huo)藥及(ji)延(yan)時(shi)裝置(zhi)。

火箭發射后上升的速度(du)是能否成功(gong)引雷的關(guan)鍵。火箭的發射速度(du)，要掌握(wo)適(shi)中(zhong)，最(zui)大(da)速度(du)以不(bu)超過(guo)每秒190米(mi)為宜(yi)。太(tai)快了(le)，會(hui)把直徑0.2毫米(mi)、僅能承受7公斤拉力的(de)(de)鋼絲拉斷(duan)，達不(bu)到(dao)引雷(lei)的(de)(de)目的(de)(de)。火箭(jian)太(tai)慢了(le)，趕不(bu)上帶電粒子的(de)(de)飄移速度(du)(du)，同樣不(bu)能引雷(lei)電落地(di)(di)。我(wo)國(guo)新一(yi)代引雷(lei)火箭(jian)的(de)(de)速度(du)(du)范圍控制在(zai)(zai)120m/s-190m/s之間，滿(man)足成功拖線的(de)(de)要求(qiu)；火箭(jian)在(zai)(zai)箭(jian)頭內(nei)部(bu)裝有降(jiang)落傘(san)，可在(zai)(zai)火箭(jian)發動機(ji)燃(ran)燒完并達到(dao)最大(da)高度(du)(du)時將(jiang)降(jiang)落傘(san)拋出，牽(qian)引箭(jian)頭和火箭(jian)殘(can)體(ti)緩緩落下(xia)，保證了(le)地(di)(di)面(mian)人(ren)員(yuan)的(de)(de)安(an)全。

三是，人工引雷的作用

傳統(tong)的避雷系(xi)統(tong)還是(shi)由避雷針、避雷帶(dai)、引下線(xian)、接地體等構成的，但隨著(zhu)新(xin)型避雷裝置的研究，需要(yao)進行(xing)更加(jia)實際(ji)的雷擊試驗。因此，“人(ren)工引雷(lei)”不(bu)但可以(yi)用于(yu)雷(lei)電(dian)物(wu)理研究，還(huan)能(neng)對雷(lei)電(dian)防護(hu)(hu)裝置的(de)性能(neng)進(jin)行(xing)綜(zong)合試驗和評(ping)估。對雷(lei)電(dian)防護(hu)(hu)設備的(de)檢測，過去只能(neng)在高(gao)壓實驗室內進(jin)行(xing)。而“人(ren)工引雷(lei)”提供了最接(jie)近真(zhen)實的(de)自然(ran)雷(lei)電(dian)模擬源，可對防雷(lei)設備機理及效果進(jin)行(xing)檢驗，結果更(geng)為可靠。

另(ling)外，氣(qi)候變化(hua)和雷暴雷電活動之間(jian)有(you)(you)著(zhu)密切的(de)關系，人(ren)工(gong)(gong)(gong)引(yin)(yin)雷試驗表明，人(ren)工(gong)(gong)(gong)引(yin)(yin)發雷電對雷暴電場(chang)和降(jiang)水(shui)有(you)(you)明顯影響，一(yi)(yi)般會(hui)導致(zhi)降(jiang)雨猛(meng)增。相關的(de)模擬(ni)計算也表明，對冰雹云進行(xing)人(ren)工(gong)(gong)(gong)引(yin)(yin)雷可以使冰雹削減、降(jiang)水(shui)增加。這(zhe)樣在一(yi)(yi)定條件下，人(ren)工(gong)(gong)(gong)引(yin)(yin)雷有(you)(you)可能成為人(ren)工(gong)(gong)(gong)影響天氣(qi)過程的(de)一(yi)(yi)個有(you)(you)效手段。

四(si)是，人工引雷的(de)意(yi)義

人工引雷是一種很(hen)有(you)價值的技術和手段,它(ta)具有(you)多方面的(de)意義。張義軍介紹說,第一，可以通過這樣一個技(ji)(ji)術或(huo)者(zhe)手段(duan)，了解閃電本身(shen)是(shi)(shi)怎么發生(sheng)、發展的(de)，然后才知道怎么去防(fang)護它(ta)。第二，還可以利用這樣一個技(ji)(ji)術進(jin)行有(you)針(zhen)對性(xing)的(de)觀測，獲(huo)取一些很重要的(de)參(can)(can)量，這些參(can)(can)量在(zai)雷電的(de)防(fang)護設計里面也是(shi)(shi)非常(chang)重要的(de)。第三，可以用這樣的(de)技(ji)(ji)術和(he)手段(duan)來檢驗(yan)我們(men)防(fang)雷技(ji)(ji)術和(he)防(fang)雷的(de)裝置、器械是(shi)(shi)不是(shi)(shi)符合要求，能不能達(da)到理想(xiang)的(de)雷電防(fang)護程度。

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