什么是人工引雷?其原理是什么?
答:人工引雷,指的是在雷暴环境下利用一定的装置和设施,人为在某一指定点触发闪电,并把闪电引到预知位置进行科学试验。
目前,通常是在雷暴条件比较成熟的情况下,通过带钢丝的小型火箭将雷电人为地引发到地面,使本来随机发生的自然雷电在可控状态下进行。钢丝在向上发展过程中,会诱导形成一个雷电,这个雷电就会沿着这个导线打到地面上。
雷电发生前,云层中的电场将会影响地面上的电场。根据地面上的电场强度,可以大概推断云层中的电场强度,以确定触雷时间。当火箭飞到200米至400米高度时,就在雷暴云和大地之间建立了一条放电“通道”。
如何实现人工引雷?
答:引雷火箭是人工引雷的主要工具,箭体内有火箭发动机、发动机点火电爆管。
人工引雷火箭拖着一条细细的钢丝,钢丝要有足够的抗拉强度,要细、要轻,以减轻火箭的负荷,而且导线表面要光滑,以减小飞行阻力。火箭发射后上升的速度是决定能否成功引雷的关键。火箭的发射速度要掌握适中,太快了,会将钢丝拉断;火箭太慢,赶不上带电粒子的飘移速度,同样不能引雷电落地。
其他人工引雷手段,如向雷暴云喷射火焰或高压水柱以及激光诱雷等,目前尚未取得真正意义上的成功。激光诱雷涉及诸多理论和技术问题,是今后值得深入探讨和研究的课题,一旦获得成功,将具有重要的科学意义和实用价值。
人工引来的雷电,最后用来做什么?
答:人工引雷可以为我国雷电监测、预警预报和防护技术研究与开发提供必要的基础平台,为我国雷电业务的发展提供更加科学的技术支撑,以提高我国雷电灾害防御能力。
传统的避雷系统是由避雷针、避雷带、引下线、接地体等构成的,但随着新型避雷装置的研究,需要进行更加实际的雷击试验。人工引雷提供了最接近真实的自然雷电模拟源,不但可以用于雷电物理研究,还能对雷电防护装置的性能进行综合试验和评估,结果更为可靠。
另外,人工引发雷电对雷暴电场和降水有明显影响,一般会导致降雨猛增,对冰雹云进行人工引雷则可以使冰雹削减、降水增加。未来,人工引雷有可能成为人工影响天气过程的一个有效手段。
人工引雷所在地点的附近还会产生强大的电磁辐射。这种辐射则可能诱发农作物或其种子基因发生变异。如果将人工引雷技术应用于人工育种,就能以大大低于太空育种的成本,选育出多种有实用价值的新品种。