交匯點訊 7月12日，有網友上傳的影片顯示，山東某試驗基地，中科院大氣所開展了“人工引雷”試驗活動。從影片中來看，一支飛天金屬導體，一躍而上衝上雲霄，隨後被雷電擊中，閃電沿著導體傳輸到地面，整個畫面非常震撼，像是施展魔法一般。

引雷實驗怎麼做？實驗目的是什麼？7月19日，中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室副主任呂偉濤研究員在接受《科技週刊》記者採訪時表示，“在適宜的雷暴條件下將雷電人為地引發到地面，能夠較為真實地模擬自然閃電的重要手段，為雷擊過程及其機理的研究、新型雷電探測技術的研發與測試以及雷電防護技術的測試等提供了關鍵支撐。”

說起人工引雷的意義何在，首先還是要從自然閃電談起。呂偉濤介紹，自然閃電是指雷暴雲內、雲間或者雲與地之間自然發生的強烈放電現象。但閃電持續的時間很短，絕大多數不超過1秒，且發生的時間和位置都具有較大的隨機性，很難針對自然閃電開展近距離的綜合觀測，自然閃電的電流更是難以直接獲取。

“而人工觸發閃電是人工引發的雲地間的放電過程，一般透過人工引雷試驗實現。”呂偉濤解釋，當引雷試驗場上方有雷暴雲經過時，在合適的條件下，透過向上發射尾部拖曳金屬導線的引雷火箭，快速上升的火箭會促使放電通道起始並向上發展入雲，最終形成雲地之間強烈的放電過程。

“人工引雷的特點是閃電發生位置確定、發生時間在一定程度上可預知、便於近距離測量，並且可以實現閃電通道底部電流的直接測量。”呂偉濤表示，人工引雷由此成為了研究雷電的一種有效手段。

引雷時機的選取與把握十分講究，呂偉濤介紹說：“目前主要是依據氣象的監測與預報，同時我們也在試驗場實時監測地面電場的變化，綜合多種要素來研判。”在試驗過程中，有很多因素都會影響引雷的成功率，比如在附近雷電頻繁的時候，因為周圍自然放電的影響，引雷的時機不易把握。

很多網友在看到人工引雷試驗畫面後，都有一個好奇的問題：人工引下來的雷電為什麼看起來那麼直？對此，南京氣象科技創新研究院高影響天氣研究團隊首席助理、副研究員呂凡超博士介紹：“這與人工引雷的方式有關。人工引雷是由快速上升並拖曳金屬導線的小火箭引發的，火箭的上升將從線軸拉出的導線拉直。”人工觸發閃電觸發高度（大約200-400m）以下的通道通常都是沿著拉直的導線。網上廣泛傳播的大多數人工觸發閃電圖片和影片中，因為拍攝位置距離人工觸發閃電通道較近，視野有限，只看到導線部分的通道，所以展現的閃電通道都是直的。實際上，在幾百米以上，人工觸發閃電的通道是在空氣中自由傳播的，通道就不會那麼直了。

人工引導如此大電流、高電壓、強電磁輻射的閃電，是否會對試驗人員帶來安全威脅呢？呂偉濤介紹，人工引雷試驗都採取了多方位的安全措施。首先，在發射火箭引雷時，所有試驗人員都必須待在一個牢固可靠、良好接地的金屬方艙（可認為是“法拉第籠”）內，這個金屬方艙即使被雷擊中，裡面的人也是安全的。其次，閃電通道直接和近距離的測量裝置採用完全電隔離的方式，方艙內的所有裝置也都採用了獨立的供電方式。此外，在整個野外雷電試驗期間，所有試驗人員都必須嚴格遵守相關的規章制度和操作規範。

人工引雷能為社會貢獻什麼？呂偉濤科普道：“人工引雷是研究雷電放電物理過程、雷擊效應及測試雷電探測裝置、雷電防護技術和器件的重要手段。”透過將閃電直接引到或間接作用到特定裝置和器件上，研究人員可以研究雷電對這些裝置和器件的破壞效應。

諸如研究團隊曾開展過針對SPD（浪湧保護器，也叫防雷器，是一種為各種電子裝置、儀器儀表、通訊線路提供安全防護的電子裝置）的測試，發現了導致SPD損害的一些過程和原因，指導了SPD測試技術的發展，對雷電防護器件的發展也起到了積極的影響。因此，“人工引雷”不但可以用於雷電物理研究，還能對雷電防護裝置的效能進行綜合試驗和評估。“人工引雷”能夠提供最接近真實的自然雷電模擬源，這是其他手段難以做到的。

人工引雷產生的強大的電磁輻射可能誘發作物及其種子基因發生變異，如果將這種技術引入於人工育種是可行的嗎？面對這一設想，呂偉濤表示很感興趣：“目前我們還沒有開展這方面的研究，但這種設想很有趣，非常歡迎不同專業的科研人員和我們一起開展合作研究，以更好地發揮人工引雷的效益。”

新華日報·交匯點記者 張宣實習生 袁奕波

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責編：王建暘

本文來源：新華日報