雷电是自然界中一种壮观而又令人生畏的放电现象

  从富兰克林冒着生命危险

  试图“从天空摄取闪电”开始

  雷电之谜逐渐引起人们关注，随着科学不断发展，“人工引雷”吸引了科学家的注意。近日，一则人工引雷的小视频在网上流传，视频中，伴着隆隆的雷声，雷电被直直地引向地面。

  为什么要做“人工引雷”试验？

  自然闪电具有高电压、大电流、强电磁辐射、尺度长等特征，很难进行模拟，同时由于其发生的随机性，也很难开展近距离的综合观测，特别是自然闪电电流更是难以直接获取。而人工触发闪电是当前能够较为真实地模拟自然闪电的唯一手段，其发生位置确定、发生时间预知，可以直接获取其电流、电磁场等关键特征参量，所产生的强电磁环境与自然地闪后续回击的没有差异，因此可以基于人工触发闪电开展很多科学试验，例如雷击过程及其机理的研究、新型雷电探测技术的研发与测试以及雷电防护技术的测试等。

  据中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室副主任、雷电研究团队首席专家吕伟涛介绍，今年是连续第14年开展“人工引雷”试验，迄今已成功引雷170余次，极大地丰富了雷电物理、雷电防护、探测等理论和技术研究所需的第一手观测资料。

  为什么选在广州开展引雷试验？

  人工引雷试验需要在自然雷暴的背景条件下开展，广东处于华南区域，雷暴多发，能够为人工引雷提供非常好的自然条件。

  引下来的雷电为什么看起来那么直？

  人工引雷是由快速上升并拖曳金属导线的小火箭引发的，火箭的上升将从线轴拉出的导线拉直。放电过程通常从200至400m高度起始（称为触发高度），向上自持发展，在空气中形成常见的不规则放电通道。当放电自持发展到云内时，云中电荷沿着已经建立的通道卸放到地。人工触发闪电触发高度（大约300至400m）以下的通道通常都是沿着拉直的导线。

  在上述网上流传的视频中，因为拍摄位置距离人工触发闪电通道很近，视野有限，只看到导线部分的通道，所以展现的闪电通道都是直的。实际上，在几百米以上，人工触发闪电的通道是在空气中自由传播的，通道就不会那么直了。

  引下来的雷电可以被储存应用吗？

  雷电给人的感觉能量超强，但其实一次雷电所释放的能量并没有想象中大。一次典型的地闪释放的能量也就够5个100W的灯泡亮1个月左右，但由于雷电的瞬时性（持续时间很短），其能量是在非常短的时间内释放的，所以雷电的瞬时功率非常强。而且，雷电发生的时间和地点存在很大的随机性，在一个固定地点发生的雷击很有限，目前雷电能量的收集也缺乏相应的手段，所以还难以有效储存和利用闪电的能量。

  这样的引雷对自然界是否有影响？

  一次典型的雷暴过程会有几百到上千次云地闪电发生，云闪数量一般会更多，而人工引雷在一次雷暴过程中只有几次（最多10余次），相对于自然闪电，从数量上讲人工引雷可以忽略不计。从这个角度来看，引雷试验对自然雷暴生消演变的影响微乎其微。