人工引雷的意义在哪？中国引雷成功率世界第一，这“雷”有何用？

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2022年7月山东滨州，一道雷光直插地面，场面无比震撼，网友见后纷纷惊呼“这是哪位道友在渡劫？”。这次渡劫的不是别人，正是我国的人工引雷工程。

这是一道被人工引下来的雷，据研究人员介绍，目前我国引雷成功率60%，位居世界首位。很多人就好奇了，这人工引雷是怎么做到的？引下来雷又有何用处？别急，我们一个一个接着说。

神奇的雷电

在我国古代，雷电被视为神秘而强大的自然现象，并与神、灾害和吉凶等方面联系在一起。

在神话故事和传说中，雷电经常与天神、雷神和其他神性角色联系在一起。例如，封神演义中的闻仲就被封为九天应元雷声普化天尊，督率雷部二十四正神，兴云布雨。

古人认为雷电是天神或神灵的表现，因此，在雷电天气时会进行祭祀和祈福来求保佑和避免祸患。这种祭祀活动通常包括祭祀仪式、燃放火龙、鸣放鞭炮等。在民间信仰中，人们崇拜雷公，并将雷公视为护佑和赐福的神灵。人们会在家中或庙宇设立雷公神位，进行祭祀和祈福，以求平安和吉祥。然而随着科技的进步，人们逐渐发现，雷电其实只是一种自然现象。

雷电是大气中发生的放电现象，产生强烈的光和声波。它通常在雷暴天气中出现，伴随着云与地面或云与云之间迅速的电荷运动。

雷电产生的过程涉及到大气中的静电和电荷分离。在雷暴云形成过程中，云内部会发生水蒸气凝结形成冰晶和水滴，这些颗粒之间的碰撞和摩擦会导致电子和正离子的分离。这样就形成了云内部的静电场，产生了正电荷区域和负电荷区域。

当静电场达到一定电压差时，会产生电击放电，即闪电。闪电所对应的放电通路可以是云与地面之间的云地闪电，也可以是云与云之间的云闪电。放电过程中，电荷会沿着放电通路迅速移动，形成云际或云地之间的电流。这个电流通过大气时，会加热空气并产生剧烈的光和热能，形成闪光和雷声。

雷电的形态各异，可以表现为直线状的云地闪电、分岔状的云闪电、球状的球闪等。它的强度和能量非常巨大，产生的光和声波能够在很远的距离被观察和感知到。

近代人工引雷技术的发展可以追溯到18世纪。人们这时并不知道日常使用的电与雷电具有相同的性质，最早发现这一点的就是美国物理学家本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）。他在1752年进行了著名的风筝实验。

在这个实验中，富兰克林使用了一根带有金属导线的风筝，并将导线的末端绑定一个金属钥匙。他在风筝上放置了一根丝线，以保持安全距离。突然，富兰克林发现麻绳纤维相互排斥耸立，他立刻去摸钥匙，结果受到了强烈电震。富兰克林由此得出云中充满了电的结论。为了进一步验证这个理论，他设法将雷电存入莱顿瓶内，终于证实自然雷电与摩擦生电相同。

然而富兰克林的引雷办法充满了风险。最明显的风险就是被雷击。将金属物体（如针或金属线）与风筝相连并将其暴露在雷雨中，增加了被雷击的风险。而且他也缺乏正确的保护措施，如绝缘手套、防雷设备等，这增加了受伤的风险。一旦雷击发生，就可能会导致严重的电击伤害甚至死亡。即便没有发生雷击，雷电也可能引发火灾，对周围造成次生灾害。

后来有科学家模仿富兰克林，就付出了生命的代价。因此人们开始探索更有效的引雷方式。科学家们发明了气象火箭，其中一种引雷火箭技术取得了巨大的成功。

这种引雷火箭会在火箭的推进器中加入固态的铯盐或者液态的氯化钙溶液。火箭发射后添加剂随推进器中的气体喷出，在火箭和发射装置之间形成一条导电路径，并在火箭到达雷雨云层后激发闪电。美国佛罗里达大学的科学家曾用引雷火箭制造出闪电奇观。现场仿若一把巨大的“闪电镰刀”劈开阴沉的天空，十分壮观。2009年，我国引进了这种技术，并在广东省成功释放，这为我们研究世界一流的新型气象火箭打下基础。

2022年，山东方面的引雷火箭主要分为两部分。一部分是火箭推进器，一部分是火箭后端的钢丝线圈。发射成功后，钢丝会散开形成一个直达地面的放电通道，进而成功引雷。截至2022年，我国已经成功人工引雷300余次，整体成功率高达60%，位居世界首位。人类掌控雷电，不再遥不可及。

人工引雷有何意义?

我国地大物博，相应的雷电灾害数量也很多。据统计，2019年：全国范围内发生了约245万起雷电活动，其中包括地面闪电、云间闪电和云地闪电。共造成了850人死亡和数百人受伤，财产损失和其他损害更是不计其数。雷暴天气对建筑物和设备造成的损害是不可忽视的，尤其在电力、通信、航空等关键行业中，防雷技术的可靠性至关重要。

通过引雷试验的成功，我们可以为各行业提供更可靠的防护手段。不仅能够更好地保护本土设施和人员免受雷击的伤害，还可以向其他雷暴频发地区分享经验和技术，共同应对雷电灾害带来的挑战。

此外引雷火箭技术也成功解决了难以捕获雷电的问题。以往要研究雷电其实非常困难，因为雷电存在着随机性和偶然性。很长一段时间科学家只能跟着雷电跑，试图了解这种自然伟力。但引雷火箭可以直接诱发雷电。

当火箭升空后，它会扰动高空的磁场，当这种变化到达一个临界点后就会达到闪电的初始阶段，即先导。先导向上运动至电荷区，聚集的电荷通过散开的钢丝线引向大地。现代通常会在钢丝末端连接法拉第笼，这样就能对雷电的各项数据进行测量，进一步了解雷电。

行业前景如何？

目前建筑物常用的避雷手段是避雷针。通常安装在建筑物、塔楼等高处，用于吸引和引导雷电放电。避雷针通过将自身成为电场中的最高点，使雷电优先击中避雷针而不是建筑物，避雷针会将雷电流安全地引入地下，从而防止雷电对建筑物和设备造成破坏，保护人们和财产的安全。但这种方式只能保证某一栋建筑物的安全，而无法对整个地区的安全进行保障，除非每栋建筑物都安上这么一个避雷针。

而引雷火箭技术则不同，它可以根据天气状况提起引发雷电，消耗云层中积攒的能量，从而消除或减弱可怕的雷暴天气。

此外引雷技术还未掌控雷电提供了可能。雷电中蕴含着惊人的能量，将雷电化为己用一直是人类的梦想。引雷技术为这个梦想提供了可能性，未来储存雷电、利用雷电也未尝不可能。

总之，2022年中国山东引雷试验的成功标志着我们在防雷技术领域取得了重要突破，为各行业的设施和人员提供了更可靠的保护。它不仅具有国内应用前景广阔，还可以向其他雷暴频发地区输出技术和经验，为全球范围内的雷电灾害预防和减灾工作做出贡献。我们期待未来能够进一步挖掘引雷试验的潜力，推动防雷技术的创新与发展，为人类创造更安全的生活环境。

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