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中科院引雷成功,相机拍下全过程,人工引雷到底为了什么?

2024-07-28科学

导语

在山东滨州地区,天空中乌云密布,中科院大气物理研究所的众多科研人员已做好准备,在这样一个强对流天气条件下人工引雷,随着「吱」的一声小火箭升空后,几十秒后,天空中炸开了一朵雷电云团,随后一条一条金属丝从小火箭发射而出,不一会,天空中便闪烁起了电光。

这绝对是一场让人眼花撩乱的盛宴,在短短的几分钟时间内,这朵云团炸裂开来,成功的引雷了多达40多道闪电,从相机拍下的画面来看,整个引雷过程就好像烟花般绚烂。

那么这种人工引雷的成果到底为何?

主动避雷与被动避雷。

那么雷电又是什么?

闪电是由大量电荷间的电势差所产生的等离子体,在云层中形成并迅速放电产生的光芒,雷声则是电流通过空气所产生的声响。

实际上闪电和雷电是同一种自然现象,都是云层中发生的放电现象,只是人们将更为显著的光亮称为闪电,而将与之相伴的隆隆声称为雷鸣声。

闪电与雷电并不是神话传说中的霹雳神或雷公所发出的,而是由于云层中正负电荷之间的相互吸引和排斥产生的自然现象。

起初,人们对于闪电和雷电存在着许多误解,认为这是天神的惩罚或是魔法的表现。

随着科学的发展,人们逐渐认识到这是自然现象的一部分,并开始探索其成因和影响。

在【山海经】中,有记载称「天柱」是支撑天地的柱子,若是「天柱」断裂,便会震天动地,也就是天破裂的表现,这个就是古代人类对雷电现象的解释,古人实际上也是将雷电现象与宇宙结合起来进行理解的,通过他们的解释,我们可以看出古人对天空的敬畏。

随着人类文明的发展,对于雷电现象的理解逐渐深入,才发现其实雷电是一种自然气象现象。

在气象中,雷电是由于云层中正负电荷之间的相互作用所产生的放电现象,其实质是一种自然现象。

许多古代民族都将雷电视为神灵的象征,用它来祈求平安和庇佑,随着人类知识的积累和科技的进步,对雷电现象的认识也不断深入。

直到现在,仍然有许多关于雷电的谜团待解,例如,为什么有些地区雷电发生率较高,有些地区则较低,这些问题仍然是气象学家们未知的领域。

随着科学技术的发展,人们对雷电现象也有了更深入的研究,现代科学已经证实,闪电实际上是大气中电荷在积聚到一定程度后突然放电的一种现象,而雷声则是闪电放电时空气迅速膨胀所产生的声波。

雷电现象虽然美丽,但也带来了巨大的威胁,尤其是在热带地区,每年因雷电引发的火灾和人员伤亡不计其数。

在中国,每年因雷电造成的人员伤亡人数高达3000至4000人,且这些数字还不包括造成的财产损失,所以雷电无疑是「电子时代的一大公害」。

因此,预防措施势在必行。

自古以来,避雷针等设备就已经被使用。

避雷针是一种简单有效的防护装置,它通过导电材料将雷电引导到地下,避免雷电直接击中建筑物或人员。

然而,避雷针的防护效果是被动的,也就是说只有当雷电发生时,避雷针才能发挥作用。

而主动避雷技术则是试图在雷电发生之前,主动将雷电引导到安全的地方。

主动避雷的实现方式有很多,其中最有效的一种就是通过发射一些含有金属丝的小火箭。

小火箭在上升的过程中,金属丝能在空气中制造雷电,将雷电引导到其上升的轨迹上。

这样,通过小火箭发射,科研人员便可以主动控制雷电的落点,从而实现主动避雷。

这样的技术无疑是一个巨大的挑战,也是人类智慧的结晶。

尽管目前已有一些国家掌握了这一技术,但仍有许多问题需要解决。

例如,在不同的气象条件下,小火箭的发射高度和轨迹都需要进行精确计算,以确保金属丝能有效地引导雷电。

人工引雷技术。

人工引雷技术可以追溯到上世纪六十年代,当时我国在气象学研究方面还相对较为薄弱。

然而,随着气象学研究的不断深入,我国在人工引雷领域的技术水平逐渐提升。

此后,我国在人工引雷技术方面的研究逐渐成型,并在上世纪九十年代迎来了突破性进展。

我国的人工引雷试验在多个地区进行成功,尤其是在我国南方地区的多雨地区,人工引雷试验取得了较大成功。

在国际上,我国在引雷技术研究和实践方面的成果逐渐引起了国际社会的关注。

我国的引雷技术不仅在国内得到了应用,在一些国家的气象研究中也得到了应用,并取得了积极成效。

我国的引雷技术在全球范围内被认为先进且有效,但同时也有一些国家对其进行了模仿和研究。

一些气象技术发达的国家,如美国、俄罗斯和欧洲的一些国家等,也在积极研发自己的引雷技术。

然而,由于引雷技术的复杂性和高风险性,只有一些具备一定资质和科研水平的国家才能够进行相关实验和研究。

目前,我国的引雷技术仍然处于领先地位,国际上对无极导电富勒烯火箭引雷技术的研究成果也逐渐引起了人们的关注,这一领域的研究仍在不断深入。

引雷技术作为一项新兴的气象研究技术,不仅能够为我国气象研究提供更为可靠的实验依据,同时也在世界范围内展示了我国气象学研究的实力和水平。

引雷成功本身的几率并不是百分之百的,这和多种因素都有关系。

如本次山东滨州的引雷实验,当气温高达28.6摄氏度的时候,科研人员才进行了发射实验。

然而这个温度不算很高,国内的引雷试验温度一般是在30摄氏度以上才会发射人工引雷火箭。

这也是为什么中国的引雷试验地点一般都放在南方多雨的地区。

由于南方的气温往往都能达到35摄氏度以上,所以一般南方的引雷试验都会引雷成功。

然而对于山东滨州,我国在此也是首次进行人工引雷试验。

这次引雷实验最终统计下来也是成功引雷40多条。

为何山东滨州的引雷成功率有些低,其实也是因为许多天气因素的影响。

比如空气湿度、温度、气流等等都会影响到引雷的成功率。

人工引雷的意义。

引雷技术的重要意义是什么?

首先是科研方面。

引雷技术可以帮助气象学家研究雷电的产生机制和形成条件。

通过观察引雷现象,可以获取大量气象数据,从而更好地理解雷电的本质和规律。

其次是气象预报。

引雷技术可以为气象预报提供参考依据,通过分析引雷规律,可以提高气象预报的准确性和精确性。

这对于防范雷电灾害和保障人们的生命财产安全非常重要。

还有一点,就是改善天气。

引雷技术还有可能用于天气改良,如通过诱发降雨、减少冰雹等。

这对于农业、灌溉等方面都具有重要意义。

引雷技术是一个非常复杂的研究领域,目前全球范围内只有美国、俄罗斯、日本、法国和中国这五个国家掌握了这一技术,然而,中国的引雷试验在成功率上还是非常领先的。

结语

总的来说,人工引雷实验是一项非常重要的气象现象研究,对于雷电的观察和研究有着重要的意义。

在未来,随着科技的不断发展,我们或许能够更好地利用引雷技术,为人类的生活带来更多的便利和安全。