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東莞防雷裝置檢測(cè)http://www.baxifc.cn/，人工引雷是什么？人工引雷的目的是什么？對(duì)于我們應(yīng)對(duì)雷暴災(zāi)害有哪些幫助？近日《中國科學(xué)報(bào)》專訪了專門從事人工引雷作業(yè)的科研團(tuán)隊(duì)——中科院大氣物理研究所（以下簡(jiǎn)稱大氣物理所）中層大氣和全球環(huán)境探測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、副研究員蔣如斌及研究員郄秀書。東莞防雷設(shè)施檢測(cè)、東莞防雷檢測(cè)公司。

初識(shí)人工引雷：人類控制利用雷電夢(mèng)想成真

《中國科學(xué)報(bào)》：能否簡(jiǎn)要介紹一下人工引雷這項(xiàng)技術(shù)？

蔣如斌：人工引雷是指向起電的雷暴云體發(fā)射拖帶金屬導(dǎo)線的專用引雷火箭以引發(fā)雷電的專門技術(shù)，被稱為“火箭—拖線人工引雷技術(shù)”。

通常在合適的雷暴電場(chǎng)條件下，當(dāng)引雷火箭上升達(dá)到200米左右的高度時(shí)即可引雷成功。

《中國科學(xué)報(bào)》：人工引雷是近年來興起的嗎？中間經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展？

郄秀書：其實(shí)，人工引雷試驗(yàn)已不是新鮮事物了。

從20世紀(jì)60年代開始，美、法、中、日等國都先后成功開展了人工引發(fā)雷電試驗(yàn)。

中科院原蘭州高原大氣物理研究所曾于1977年利用土火箭首次人工引雷成功，1989年利用專用引雷火箭引雷成功。

我們?cè)谏綎|濱州的人工引雷試驗(yàn)開始于2005年，并首次在國內(nèi)測(cè)到峰值達(dá)數(shù)萬安培的回?fù)綦娏鞑ㄐ巍?

2006年開始，中國氣象局也在廣東從化持續(xù)開展人工引雷試驗(yàn)。

為進(jìn)一步改進(jìn)火箭性能，大氣物理所與中國航天總公司陜西中天火箭技術(shù)有限責(zé)任公司合作，2008年聯(lián)合研發(fā)了新型人工引雷專用火箭，并在2009年的人工引雷試驗(yàn)中首次使用并取得成功。

目前國內(nèi)的人工引雷試驗(yàn)都使用了我們研制的引雷火箭，成本比進(jìn)口的引雷火箭低很多。

截至目前，國內(nèi)成功人工引雷總次數(shù)估計(jì)超過300次。

可以說，人工引雷使得人類控制雷電、利用雷電的夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。

我國的人工引雷科學(xué)試驗(yàn)發(fā)展到今天，背后凝聚著三四代人的不斷努力和探索，成果來之不易。

《中國科學(xué)報(bào)》：什么天氣條件下適宜開展人工引雷作業(yè)？如何把握最好時(shí)機(jī)？

蔣如斌：自然界中，絕大部分雷電發(fā)生于對(duì)流旺盛的雷暴云中，這也是開展人工引雷作業(yè)的必要條件。

通俗地講，人工引雷就是把即將發(fā)生的自然雷電，提前幾十到幾百毫秒人為誘發(fā)到指定位置，使其在指定的時(shí)間和地點(diǎn)發(fā)生。

引雷的最好時(shí)機(jī)是自然雷電即將發(fā)生但尚未發(fā)生之時(shí)。

引雷作業(yè)需要根據(jù)強(qiáng)對(duì)流天氣實(shí)況、地面大氣電場(chǎng)、自然雷電發(fā)生頻率等信息，判斷雷暴云的起電狀況，確定發(fā)射引雷火箭的時(shí)機(jī)，一般要求雷暴云的對(duì)流比較旺盛、起電相對(duì)劇烈。

再看人工引雷：科學(xué)認(rèn)識(shí)雷電用途多多

《中國科學(xué)報(bào)》：人工引雷的主要用途是什么？

郄秀書：目前為止，人工引雷的最主要目的還是為了更科學(xué)地認(rèn)識(shí)雷電。

人工引雷可以在一定的時(shí)間和空間可控狀態(tài)下進(jìn)行，為集中多種觀測(cè)設(shè)備對(duì)雷電進(jìn)行直接和近距離測(cè)量提供了條件。

隨著人工引雷技術(shù)趨于成熟，人工引雷試驗(yàn)不僅在科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用，也在通信、石化、電力等行業(yè)的雷電防護(hù)技術(shù)測(cè)試，以及雷電定位系統(tǒng)的效果評(píng)估等方面得到了應(yīng)用。

當(dāng)然，也希望有朝一日能更好地干預(yù)和影響雷電、控制雷電，甚至安全利用雷電，但這都要建立在對(duì)雷電的科學(xué)認(rèn)識(shí)之上。

《中國科學(xué)報(bào)》：“雷電定位系統(tǒng)”是什么？它主要發(fā)揮哪些作用？

郄秀書：雷電定位系統(tǒng)主要是用于確定雷電發(fā)生的時(shí)間、位置、強(qiáng)度和類型等特征的一種雷電測(cè)量裝置。

通常是利用相隔一定距離的多個(gè)測(cè)量站來同步測(cè)量雷電放電過程產(chǎn)生的不同頻段的電磁波，再通過一定的定位原理和算法設(shè)計(jì)，反演確定放電事件的發(fā)生時(shí)間、位置等信息，它是觀測(cè)和定量研究雷電的重要基礎(chǔ)，也是進(jìn)行雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警的重要手段。

根據(jù)目的不同，可以建立不同類型的雷電定位系統(tǒng)。

比如，科學(xué)研究關(guān)注的是閃電發(fā)展傳輸?shù)娜^程，需要對(duì)一次閃電放電的全過程進(jìn)行高精度高時(shí)間分辨率的三維成像定位，近10年來，類似的定位系統(tǒng)在國內(nèi)外發(fā)展非常迅速。

而對(duì)于業(yè)務(wù)化的閃電監(jiān)測(cè)而言，可能更聚焦閃電打到地上的時(shí)間、位置，峰值電流強(qiáng)度等，這些信息可幫助進(jìn)行森林雷擊火災(zāi)的判別、雷擊輸電線路故障點(diǎn)查找等。

業(yè)務(wù)化的閃電定位系統(tǒng)在氣象、電力、林業(yè)、航空等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，甚至航天發(fā)射中也配備有雷電定位系統(tǒng)。

展望人工引雷：仍有待解之謎

《中國科學(xué)報(bào)》：人工引雷的雷電能量可以存儲(chǔ)嗎？

郄秀書：目前還沒有存儲(chǔ)雷電能量的設(shè)想，這主要是因?yàn)橐淮卫纂姷哪芰坎⒉淮蟆?

雷電是一種瞬時(shí)放電過程，其瞬時(shí)功率非常強(qiáng)，峰值功率可達(dá)10億千瓦，峰值電流可達(dá)幾十萬安培，但這種高功率的持續(xù)時(shí)間僅在微秒量級(jí)，一次閃電能量約為10?焦耳，差不多可供30個(gè)100瓦的燈泡照明100小時(shí)。

因此閃電雖然有強(qiáng)大的瞬時(shí)功率，可以造成巨大的破壞力，但能量很小，存儲(chǔ)下來的利用價(jià)值微不足道，或者說性價(jià)比不高。

《中國科學(xué)報(bào)》：人工引雷能引起雨量增加或者減少冰雹災(zāi)害嗎？

郄秀書：有研究認(rèn)為人工引雷發(fā)生后，通道附近會(huì)出現(xiàn)降水傾瀉的現(xiàn)象，成功進(jìn)行人工引雷試驗(yàn)的雷暴也有冰雹減少的現(xiàn)象，但是目前這種現(xiàn)象的資料太少，不具有統(tǒng)計(jì)意義。

人工引雷和人工降雨增加降水、人工消雹減少冰雹的原理不同。

人工降雨和人工消雹技術(shù)是通過飛機(jī)、火箭、大炮等向云中播撒碘化銀等催化劑，改變?cè)莆⑽锢磉^程，實(shí)現(xiàn)提前或延緩降水、增加或減少降水及消減冰雹的目的。

人工引雷后降雨的增加可能是由于雷電導(dǎo)致帶電的雨滴等所受電場(chǎng)力驟降，短時(shí)間內(nèi)的降水強(qiáng)度突然增加，其影響的時(shí)間和空間范圍有限。

《中國科學(xué)報(bào)》：人工引雷能否“引”出或者捕捉、控制球狀閃電？

蔣如斌：至今，尚無任何證據(jù)表明人工引雷曾“引”出過球狀閃電。球狀閃電的發(fā)生比較罕見，因此對(duì)球狀閃電的有效觀測(cè)結(jié)果還很少。

目前，學(xué)術(shù)界對(duì)球狀閃電發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識(shí)還存在很大爭(zhēng)議。

《中國科學(xué)報(bào)》：我們對(duì)雷電的認(rèn)識(shí)還有哪些亟待探索的問題？

郄秀書：實(shí)際上關(guān)于閃電，人類還有很多問題沒有解決。

比如：閃電如何在云內(nèi)始發(fā)？閃電通道如何發(fā)展傳輸？雷電電荷如何傳輸？閃電放電過程中的能量如何分配？閃電發(fā)生時(shí)的云內(nèi)電場(chǎng)有多強(qiáng)？閃電是否可以產(chǎn)生高能X射線和伽馬射線？

甚至還有一些基本問題。

比如：為什么有些閃電僅發(fā)生在云內(nèi)，有些會(huì)打到地上？不同閃電的強(qiáng)度、發(fā)展特征等為何不同？看似有很大隨機(jī)性的閃電到底有哪些共性規(guī)律和不同？哪些地方更易遭受雷擊？這些問題都亟待探索。

《中國科學(xué)報(bào)》