隨著人工引雷技術(shù)趨于成熟,人工引雷試驗不僅在科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用,也在通信、石化、電力等行業(yè)的雷電防護技術(shù)測試,以及雷電定位系統(tǒng)的效果評估等方面得到了應(yīng)用。 當然,也希望有朝一日能更好地干預(yù)和影響雷電、控制雷電,甚至安全利用雷電,但這都要建立在對雷電的科學(xué)認識之上。 《中國科學(xué)報》:“雷電定位系統(tǒng)”是什么?它主要發(fā)揮哪些作用? 郄秀書:雷電定位系統(tǒng)主要是用于確定雷電發(fā)生的時間、位置、強度和類型等特征的一種雷電測量裝置。 通常是利用相隔一定距離的多個測量站來同步測量雷電放電過程產(chǎn)生的不同頻段的電磁波,再通過一定的定位原理和算法設(shè)計,反演確定放電事件的發(fā)生時間、位置等信息,它是觀測和定量研究雷電的重要基礎(chǔ),也是進行雷電監(jiān)測預(yù)警的重要手段。 根據(jù)目的不同,可以建立不同類型的雷電定位系統(tǒng)。 比如,科學(xué)研究關(guān)注的是閃電發(fā)展傳輸?shù)娜^程,需要對一次閃電放電的全過程進行高精度高時間分辨率的三維成像定位,近10年來,類似的定位系統(tǒng)在國內(nèi)外發(fā)展非常迅速。 而對于業(yè)務(wù)化的閃電監(jiān)測而言,可能更聚焦閃電打到地上的時間、位置,峰值電流強度等,這些信息可幫助進行森林雷擊火災(zāi)的判別、雷擊輸電線路故障點查找等。 業(yè)務(wù)化的閃電定位系統(tǒng)在氣象、電力、林業(yè)、航空等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,甚至航天發(fā)射中也配備有雷電定位系統(tǒng)。 展望人工引雷:仍有待解之謎 《中國科學(xué)報》:人工引雷的雷電能量可以存儲嗎? 郄秀書:目前還沒有存儲雷電能量的設(shè)想,這主要是因為一次雷電的能量并不大。 雷電是一種瞬時放電過程,其瞬時功率非常強,峰值功率可達10億千瓦,峰值電流可達幾十萬安培,但這種高功率的持續(xù)時間僅在微秒量級,一次閃電能量約為10?焦耳,差不多可供30個100瓦的燈泡照明100小時。 因此閃電雖然有強大的瞬時功率,可以造成巨大的破壞力,但能量很小,存儲下來的利用價值微不足道,或者說性價比不高。 《中國科學(xué)報》:人工引雷能引起雨量增加或者減少冰雹災(zāi)害嗎? 郄秀書:有研究認為人工引雷發(fā)生后,通道附近會出現(xiàn)降水傾瀉的現(xiàn)象,成功進行人工引雷試驗的雷暴也有冰雹減少的現(xiàn)象,但是目前這種現(xiàn)象的資料太少,不具有統(tǒng)計意義。 人工引雷和人工降雨增加降水、人工消雹減少冰雹的原理不同。 人工降雨和人工消雹技術(shù)是通過飛機、火箭、大炮等向云中播撒碘化銀等催化劑,改變云微物理過程,實現(xiàn)提前或延緩降水、增加或減少降水及消減冰雹的目的。 人工引雷后降雨的增加可能是由于雷電導(dǎo)致帶電的雨滴等所受電場力驟降,短時間內(nèi)的降水強度突然增加,其影響的時間和空間范圍有限。