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人工引雷是如何做到的?

稿源:中國氣象報社

試驗講述人:中國氣象局

廣州

熱帶海洋氣象研究所助理工程師 杜賽。背景:雷擊及其強電磁輻射造成的危害、損失嚴重,但人類對雷電發生機制、物理過程以及防護機理的認識仍有不足。原理:在雷暴環境下,利用一定的裝置和設施,人為在某一指定點觸發閃電,並把閃電引到預知位置進行科學試驗。流程:引雷火箭觸發-飛向雷暴雲區-火箭頭部在空中強電場作用下產生上行先導-上行先導抵達雷暴雲-雲中電荷透過先導已建立的通道抵達地面。這就是刷屏網路的“金箍棒”。

意義:

研究雷電起、放電過程,評估閃電定位探測效果,測試雷電防護裝置。

先來看看~~

震撼瞬間。來源:試驗小組

P1 準備:人員物資齊上陣

“出發!”微信群裡引雷點的訊息一彈出,所有野外值班人員立即集合,前往引雷試驗基地——位於廣東省廣州市從化區光聯村山腳下的中國氣象局雷電野外科學試驗基地(以下簡稱“基地”)。

人工引雷是如何做到的?

人工引雷基地

這是我第四年參與夏季人工引雷試驗,也是基地開展引雷試驗的第16個年頭了。從2006年開始,基地開展引雷試驗近200次,近5年平均成功率達到70%,可謂成績斐然。

為了方便開展試驗,確保一旦有時機可以快速到達引雷點,我們在距離基地兩公里的地方租了一處房子。從這裡開車去試驗場,僅需5分鐘。

試驗場前面為平坦的農田,背面為山坡。火箭點火控制中心設在離發射點約90米處的

金屬

鐵皮屋內,金屬鐵皮屋接地,有良好的遮蔽性,能避免人工引雷對試驗人員和裝置造成危害。

室外主要的觀測儀器有大氣平均電場儀、快慢天線電場變化測量儀、寬頻磁環天線、普通攝像機、高速攝像等;記錄儀器主要包括多種數字儲存示波器、各種資料採集卡及

計算機

等。我們一般透過觀察雷達和閃電定位資料來判斷未來一段時間內有無雷暴雲。

人工引雷是如何做到的?

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基地裝置

按照安排,試驗人員到達引雷點後,要搶時間開啟火箭發射控制電源和探測裝置電源。

人工引雷是如何做到的?

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人工引雷是如何做到的?

人工引雷是如何做到的?

準備工作

有時候,試驗人員還在開啟裝置的路上,雨就先於雷趕到了,被淋個透也是常有的。鄉村電壓不穩,普通市政供電僅能維持室內裝置運轉。開空調就是一件非常奢侈的事,大家在40℃條件下工作也是常有的。

淋雨、桑拿還算是好的,如果不小心踩到螞蟻窩就糟了。被紅火蟻咬到後,傷口又紅又腫,奇癢無比,至少要一週才能消腫。

人工引雷是如何做到的?

千萬不要惹它們

引雷野外試驗,還有時候會出現各種有意思的小插曲。

P2等待:捕捉一瞬間

一切準備就緒,所有人員都回到控制中心,開始操作各自負責的裝置。

人工引雷是如何做到的?

室內準備

不一會兒,試驗場下起了雨,且越下越大。多年經驗告訴我們,一般情況下發射火箭的最佳時機是在雷暴過程的中後期,抓住雨不太大、頭頂仍然有雷暴雲的契機。

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引雷原理

這次試驗,中國氣象科學研究院副研究員樊豔峰是現場的總負責人,也是壓力最大的人。他需要根據實際情況判斷是否具備引雷條件,從而決定是否發射引雷火箭。

一旦進入“戰鬥”狀態,控制中心所有人員都會在裝置前靜靜等待指令。

“電場在升高,大家做好準備。”樊豔峰看看窗外的雲,又看看面前電腦螢幕上的大氣電場變化情況。

P3觸發:天時地利加人和

時機成熟,一聲指令,引雷火箭飛向天空!

隨後,一道亮光如同

鐳射

射線一般,伴隨著巨大的雷鳴聲,從空中到達地面。

人工引雷是如何做到的?

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人工引雷是如何做到的?

成功瞬間

“漂亮!”“成功了,趕緊儲存資料。”控制中心的試驗人員忍不住鼓起掌來。

雖然成功引雷多次,但每次成功後大家仍然興奮不已。

幾分鐘後,原本烏雲密佈的天空亮了起來,雨也逐漸停了,一次引雷試驗宣告結束。

探索,不止步

除了對雷電進行研究,人工引雷還可為其他行業,例如

電力

通訊

能源

、交通、

石化

、林草等部門探索雷電防護關鍵技術提供支撐。

人工引雷是如何做到的?

人工引雷是如何做到的?

儘管我國引雷試驗水平已經位居世界前列,但雷電研究中仍有許多未解的奧秘,我們期待將來有更多的技術、裝置應用於引雷試驗中,進一步揭開雷電的神秘面紗,提高我國雷電災害防禦能力。

不是每一次試驗都會成功,但每年的5-9月,我們仍然懷揣著希望,踏上引雷之旅。

中國氣象報社出品

作者:杜賽(中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所助理工程師)