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雷電版“定海神針”

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在漫威電影中,雷神有一把非常厲害的錘子。這把錘子有一個(gè)大招——召喚雷電,本來(lái)威力就很大,再加上雷電的攻擊,一般的反派都扛不住,就連滅霸都被這把錘子錘得不輕。

而在現(xiàn)實(shí)中,科學(xué)家也研制出了擁有這種神奇能力的裝置,能夠把雷電召喚出來(lái),并讓雷電到達(dá)指定地點(diǎn),這種裝置就是神奇的人工引雷裝置。

1.雷電的誕生

在介紹人工引雷裝置前,我們先來(lái)看看雷電是如何出現(xiàn)的。傳說(shuō)中的雷公、電母自然是不存在的,下雨天會(huì)出現(xiàn)雷電是因?yàn)檫@時(shí)候天上出現(xiàn)了兩個(gè)派別的云,一個(gè)派別帶正電荷,另一個(gè)派別帶負(fù)電荷。

這兩個(gè)派別的云在風(fēng)的作用下相遇時(shí)會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象,這就是我們平時(shí)看到的雷電。云層在放電的同時(shí)還會(huì)放出大量熱量,這些熱量導(dǎo)致周圍氣溫急速上升,氣體迅速膨脹。這些氣體在快速移動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生極大的沖擊力,并發(fā)出巨大的聲響,這就是我們聽(tīng)到的雷聲。

2.現(xiàn)實(shí)版雷神之錘

講完了雷電的產(chǎn)生,咱們重點(diǎn)來(lái)說(shuō)說(shuō)人工引雷。所謂人工引雷,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是制造一把現(xiàn)實(shí)版的雷神之錘,在雷雨天召喚出雷,并把它們引到指定位置進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然,現(xiàn)實(shí)中用來(lái)召喚雷電的不是一把大錘子,而是由引雷火箭等設(shè)備構(gòu)成的一套引雷裝置。在雷雨天,引雷火箭會(huì)拖著金屬導(dǎo)線快速上升,當(dāng)上升到一定高度時(shí),就會(huì)把雷電召喚出來(lái),并讓這些雷電沿著金屬導(dǎo)線直線而下。

這些雷電會(huì)在空中留下一道閃亮的光柱,遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去,就像是一根立在天地之間的定海神針。

3.召喚雷電沒(méi)那么簡(jiǎn)單

發(fā)射一個(gè)火箭就能召喚出雷電,如此簡(jiǎn)單,豈不是每個(gè)人都有做雷神的潛質(zhì)??雌饋?lái)確實(shí)如此,但如果真正操作起來(lái),你會(huì)發(fā)現(xiàn)召喚雷電遠(yuǎn)沒(méi)有想象中的那么簡(jiǎn)單。

首先,引雷不是一個(gè)火箭就能搞定,還需要各種地面設(shè)備配合。在選定地點(diǎn)后,試驗(yàn)人員通常需要忙碌好多天架設(shè)各種引雷設(shè)備。另外,對(duì)火箭和拖拽的金屬導(dǎo)線也有要求。金屬導(dǎo)線既要身材纖細(xì),減少火箭負(fù)擔(dān),又要有足夠的抗拉強(qiáng)度,不能被輕易拉斷?;鸺齽t要保持一個(gè)恰當(dāng)?shù)纳仙俣?,上升太快容易把金屬?dǎo)線拉斷,上升太慢又很難引發(fā)雷電。其次,空中電場(chǎng)情況難估測(cè),并不是任何時(shí)間都能引發(fā)雷電。一般來(lái)說(shuō),空中的電場(chǎng)強(qiáng)度要達(dá)到每米百千伏的量級(jí)才能發(fā)生放電,現(xiàn)有手段無(wú)法直接探測(cè)云中的電荷和空中的電場(chǎng)強(qiáng)度,只能通過(guò)測(cè)量地面的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)推測(cè)空中的電場(chǎng)情況。

然而,受地面設(shè)備、地形、降水等因素的影響,試驗(yàn)人員很難準(zhǔn)確估測(cè)空中的電場(chǎng)情況,這無(wú)疑增加了人工引雷的難度。最后,由于雷電的電壓非常高、電流非常強(qiáng),人工引雷必須做好安全防護(hù),在發(fā)射火箭進(jìn)行人工引雷階段,所有試驗(yàn)人員必須待在一個(gè)牢固可靠、有良好的屏蔽和接地的金屬方艙內(nèi),嚴(yán)格遵守規(guī)章制度和操作規(guī)范,不能有半點(diǎn)馬虎。

此外,火箭的質(zhì)量、發(fā)射的時(shí)機(jī)、發(fā)射過(guò)程中有無(wú)自然雷電等因素都會(huì)影響人工引雷的成功率,想要成功召喚雷電真的沒(méi)那么簡(jiǎn)單。

4.人工引雷,我們是認(rèn)真的

這么有前途的技術(shù),我國(guó)自然不會(huì)錯(cuò)過(guò)。其實(shí),早在20世紀(jì)80年代,在老一輩科學(xué)家的帶領(lǐng)下,科研人員就開(kāi)始召喚雷電了。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,我國(guó)在人工引雷方面取得了很大的進(jìn)步,不僅有了專用的引雷試驗(yàn)場(chǎng)、引雷火箭等,隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和探測(cè)手段的豐富,引雷的成功率也有了大幅提高。目前,世界上只有包括中國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等在內(nèi)的幾個(gè)國(guó)家掌握了人工引雷技術(shù)。毫無(wú)疑問(wèn),我國(guó)在這項(xiàng)技術(shù)上已經(jīng)走在了世界前列。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)這種殺傷力極大的自然現(xiàn)象,我們一定能找到更好的控制方法,讓它更好地為人類造福。

5.雷電防護(hù)小貼士

當(dāng)然,在雷電被更好地控制之前,我們對(duì)它還得采取一些防護(hù)措施。雷電一般比較青睞單獨(dú)的高建筑,所以出現(xiàn)雷雨天的時(shí)候,如果你在室外,要盡快躲到有避雷設(shè)施的建筑物、汽車、山洞等地,遠(yuǎn)離鐵塔、煙囪、電線桿和大樹(shù),也盡量不要到孤立的棚子和小屋里躲避。盡管它們不是很高,但單獨(dú)突顯出來(lái)的它們也容易成為雷電攻擊的對(duì)象。如果你的周圍沒(méi)有建筑物,就趕快找個(gè)地勢(shì)較低的地方蹲下來(lái),頭部盡量放低,不要讓自己成為攻擊目標(biāo)。另外,也盡量不要撥打或接聽(tīng)電話,避免手拿金屬物品在雷雨中停留。

如果雷雨來(lái)臨時(shí)你在室內(nèi),就要盡量做到把雷電拒之門(mén)外。關(guān)閉窗戶,防止雷電從窗戶進(jìn)來(lái);不使用太陽(yáng)能熱水器,以免雷電順著管道進(jìn)來(lái);關(guān)閉室內(nèi)的電磁設(shè)備,它們同樣有可能引來(lái)雷電;盡量遠(yuǎn)離窗口,不接觸窗戶的金屬護(hù)欄,不給雷電可乘之機(jī)。

需要說(shuō)明一點(diǎn),出現(xiàn)在自然界的雷電盡管破壞力很大,但它們對(duì)我們也有有益的一面。首先,最初地球上甲烷、二氧化碳、水等有機(jī)分子的出現(xiàn)就有雷電的功勞,它們?yōu)樯钠鹪醋鞒隽素暙I(xiàn);其次,雷電出現(xiàn)時(shí),會(huì)把空氣中的一部分氧氣變成臭氧,而臭氧對(duì)空氣有殺菌、消毒的作用,雷電也算是間接做了個(gè)清潔衛(wèi)士;最后,雷電還能讓大氣中產(chǎn)生天然氮肥,這些氮肥會(huì)讓土壤變得更肥沃。