科学家探索雷电利用用引雷火箭造出闪电奇观图

　　人工引雷的实验，使得人类控制雷电、利用雷电的部分设想变成现实。但利用雷电能量作为能源的想法，仅仅还停留在研究层面。对于如此巨大的瞬时能量，暂时还没有好的方法来予以存储和利用。
　　近段时间以来，频繁的雷雨天气给全国不少城市都带来了麻烦，上百航班延误、城市交通拥堵加剧，江西一家烟花厂还因为雷电击中原料库引发爆炸，导致3人死亡。
　　雷电这种伴有雷鸣和闪电的放电现象，人们对其有着神秘而又令人生畏的印象。如何对雷电施加影响和利用，减少气象灾害，这是气象学界长期以来关注的问题。而人工引雷所取得的进展，似乎正在为解决这些问题提供有效的思路。
　　人工引雷干预灾害天气
　　人类对雷电最早的科学研究来自于不要命的疯子本杰明富兰克林，他于1752年6月在费城完成的风筝实验仍存在于现在的教科书之中，这项实验也证明了闪电是一种电流。
　　在这之后的200多年里，许多科研工作者投身到雷电研究中，并发展出一整套雷电预测、观察及防范的科学体系。但是，人们至今只是对雷电的基本物理过程有了一定认识，还有许多问题仍有待解决。
　　在研究雷电领域中，人工引雷作为一种技术或手段发挥了不小的作用。
　　雷电发生的随机性很大，早期人们很难对其有系统的观察方法，认知也非常有限，人工引雷技术的应用，倒是提供了一种不错的研究方法。中国科学院寒区旱区环境与工程研究所（以下简称中科院寒旱所）研究员余晔在接受《中国科学报》记者采访时谈到。
　　在我国，中科院寒旱所研究人员曾利用人工引发雷电技术，对雷电流及其电磁场进行了多年野外实验。p分页标题e
　　比如，在我国甘肃省的平凉地区，由于地处六盘山东麓，这个地区常常出现强对流天气，下冰雹的机会较多。在那里，余晔及其团队研究发现，当地下冰雹之前的几分钟，常伴有雷电出现。
　　他们就试图通过人工引雷的方式，使得雷电提前释放，这样会让冰雹体积缩小，从而减小冰雹的危害程度，同时，还可以做短时的冰雹预警。余晔说：那时做人工引雷，主要和雷电防灾相关，目的在于将灾害可能引发的损失降到最低。
　　相关的模拟计算也表明，对冰雹云进行人工引雷可以使冰雹削减、降水增加。这样在一定条件下，人工引雷有可能成为人工影响天气过程的一个有效手段。
　　美国佛罗里达大学的科学家用引雷火箭制造出闪电奇观。
　　记者童岱
　　火箭引雷洞悉雷电内在
　　人工引雷能够让科研人员有机会接近这种奇特的自然现象，通过这种技术手段，去了解雷电发生机制及物理过程。中国气象局国家气象中心雷电灾害防护专家陈善敏在接受《中国科学报》记者采访时表示。
　　他谈到，人工引雷的概念，可能对于一般人而言比较模糊，事实上这就是人工消雷的方式之一。像很多高层建筑上的避雷针，就是人工引雷的一种，将雷电以人为提前设计的路径将其引到地下，防止雷电可能产生的危害。
　　科研人员做人工引雷的实验，不仅仅是为了防灾，还‘另有所图’。余晔说，这主要能起到两方面的作用，一方面是可以观测雷电是如何形成的、需要具备哪些条件，从而观察雷电从诞生前到释放的特性；另一方面，这种实验可以观测到雷电释放的电流强度，以及电磁场强度，还有雷电对电子设备的影响。p分页标题e
　　余晔及其团队过去做过火箭引雷的相关实验，主要采用火箭导线引雷技术。
　　人工引雷火箭拖着一条细细的金属丝导线，这是引雷的关键。导线一般采用直径为毫米级别的金属丝，导线的长度大约为几百米，一般被绕在一个线轴上。线轴的绕制是一项比较精细的工作，绕线质量的好坏直接关系到拉线的成功率。
　　引雷火箭导线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。
　　为了增加金属丝的机械强度及耐火强度，需要在钢丝外面包上一层尼龙绳。正是有了尼龙绳，我们可以观测雷电击穿物体的过程。余晔说。
　　火箭飞向雷区，当雷电触发时，金属丝可以将雷电引导到目标物。此外，在铁塔上方会装载相关的电子仪器和测量设备，借此，可以对雷电防护装置的性能进行综合试验和评估。
　　利用雷电能还很遥远
　　人工引雷的实验，既然能使人类控制雷电、利用雷电的部分设想变成现实，那利用雷电能量是否也有可能呢？毕竟雷电所带来的巨大能量，总是令人心仪。
　　对此，陈善敏表示，雷电能是清洁能源这毫无疑问，国内外的相关研究机构都在做这方面的科研。但至今还没有实质性的进展，这主要是因为雷电能的搜集方法太困难，如此巨大的瞬时能量对于设备的耐受要求非常高。
　　中国科学院大气物理研究所研究员郄秀书曾对媒体表示，雷电的峰值功率很大，持续时间又很短，所以总的能量并不是很强。在她看来，至少在现阶段，雷电能量利用的意义并不是很大。
　　余晔谈到，新能源都存在一些有待完善的问题。比如，风能的特点就是不稳定，风速时快时慢，而雷电能作为一种瞬时能量就更没法谈是否稳定了。最大的技术难点在于，雷电发生后，这个能量如何储存，这对于能量存储设备的要求是非常高的，只有解决这个问题后，才可能解决后续的应用问题。p分页标题e
　　此外，太阳能的特点之一就是目前的转化效率不够高，雷电能也面临这个问题，究竟能将转化效率的百分比提高到多少，这个也是决定雷电能是否值得应用推广的条件之一。
　　延伸阅读
　　雷电也有友善的一面
　　雷电并非只有危险的一面，对于人类来说，它有着不可抹杀的功绩，只是人们了解得不多而已。原因在于不够直接，可以说，雷电的功绩，是大自然对人类的恩赐。
　　制造氮肥
　　雷电过程离不了闪电，闪电的温度是极高的，还会造成高电压。在高温、高电压条件下，空气分子会发生电离，等它们重新结合时，其中的氮和氧就会化合为亚硝酸盐和硝酸盐分子，并溶解在雨水中降落地面，成为天然氮肥。
　　据测算，全球每年仅因雷电落到地面的氮肥就有四亿吨。如果这些氮肥全部落到陆地上，等于每亩地面施了约两公斤氮素，相当于十公斤硫酸铵。
　　促进生物生长
　　雷电在发生时，地面和天空间电场强度可达到每厘米万伏以上。受这样强大的电位差的影响，植物的光合作用和呼吸作用增强，因此，雷雨后一两天内，植物生长和新陈代谢特别旺盛。
　　有资料显示，利用闪电刺激农作物，可以发现豌豆提早分枝，而且分枝数目增多，开花期也早了半个月；玉米抽穗提早了7天；而白菜增产了1520。不仅如此，如果作物生长期能遇上56场雷雨，其成熟期也将提前7天左右。
　　制造负氧离子
　　负氧离子又称空气维生素，可以起到消毒杀菌、净化空气的作用。在雷雨后，空气中高浓度的负氧离子，使得空气格外清新，人们感觉心旷神怡。