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宫斗剧引雷复仇“雷不雷”?

【字体:   2018-10-07 11:20:50   来源: 中国气象报社  

根据原作的描述和电视剧的演绎,故事是这样的:

魏璎珞接到钦天监预报说晚上会出现雷电,于是在裕太妃的轻纱内缝上银针,当晚前往她的住所,惹怒裕太妃并等待雷电出现,最终在出现雷电时,使裕太妃遭遇雷击身亡。

合理性:在雷电发生时,高大的物体(比如高层建筑、通信基站、高压线塔、大树等)更容易被雷电击中。古代的宫殿通常比较宏伟,相对于周围的物体来说较高,相对来说更容易“遭雷劈”。

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雷电击中广州塔。

电视剧中,魏姐在轻纱中加入金属导体,如果导体和屋顶的金属物体连在一起,确实有可能把击中屋顶金属物体的雷电引到室内(但概率很低)。

这也是为什么科普宣传一直强调附近有雷电时,不要触摸和靠近避雷针引下线、水管、电话线、电源线、室外天线的信号线等导体的原因。

不合理性:电视剧中的情节有一定的科学依据,但非常牵强,也存在不合理和夸大。比如,平均来说,每平方公里在一年内发生闪电几次到几十次不等,因此具体击中某一个位置的概率很低;要将雷电引入室内需要满足很多条件等。

引雷这件事是可行的

还记得那个放风筝的富兰克林吗?虽然大家都知道他是引雷第一人,但其实他没有真正地引下雷,只是证明了“雷是电”。

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富兰克林利用风筝“引雷”。来源:互联网

对于人类而言,遭遇雷击后,一般会有烧伤、心脏骤停、神经系统受损等症状。雷电电流通过人体会引起高温、神经系统麻痹、暂时性休克乃至直接死亡。

富兰克林风筝试验中,他的手指与钥匙之间距离很近,之间产生了明亮火花,是雷暴环境电场下在风筝线上产生的感应电荷导致的相对较弱的放电现象。如果风筝被雷电直接击中,富兰克林可能当时就……(他又不是索尔)

现如今,科学引雷确有其事。

8月4日,中国气象局雷电野外科学试验基地2018年人工引雷试验顺利结束,共成功引雷27次,创历年最高水平。

每次有雷电发生时,气象部门总是发布各种级别的预警,提醒公众一定要远离空旷的地方、高大的物体,不能躲在树下躲避等。怎么自己反而不顾危险去引雷?

自然产生的闪电具有高电压、大电流、长距离、强电磁辐射等特征,在实验室很难进行人工模拟。人工触发闪电是当前能够较为真实地模拟自然闪电的唯一手段,也就是我们常说的“引雷试验”。

人工触发闪电发生位置固定、发生时间可预知、便于近距离测量,并且能够直接测量闪电通道底部电流,是研究雷电放电过程、雷击效应及测试雷电探测设备的重要手段之一。

什么是科学的引雷试验?

在有雷暴活动的区域,科学实验人员向雷暴云发射拖着金属线的火箭,它以100米/秒到200米/秒的速度“冲破云霄”,从地面向上引一条放电通道到云里,形成云地之间强烈的放电现象,以模拟自然闪电的过程。

说起来好像很简单,只要“放一箭”就行,其实不然。

第一,云中电荷、空中电场强度得足够强。但在目前的技术条件下,还无法实时地直接探测云中电荷和空中电场强度,只能通过测量地面电场强度来推测空中电场的条件。

第二,雷暴云得有产生放电的条件。是否能发生自然闪电是放电条件的直观体现。因此要把握时机,在自然雷电发生前(也就是放电之前),通过火箭导线的方式人工诱发放电。

第三,必须做好安全防护。由于雷电十分危险,科学引雷必须做好安全防护,实时监测天气状态和电场情况,并且有针对性地做好试验测量准备。在发射火箭进行人工引雷的阶段,所有试验人员都必须待在一个安全的“法拉第笼”(具有良好的屏蔽和接地的金属舱)里面。

前面说到,要想雷电击中某一指定地点概率很低,那么人工引雷是不是每次都能成功呢?

引雷是否成功是多因素的综合结果,比如火箭发射是否正常、发射时机是否得当、发射过程中有无自然闪电发生等。同时,空中电场只能通过地面电场的测量来推测,而有很多条件会影响地面电场强度,比如周边雷暴、降雨、地表物体等。

成功引雷需要大气空间里有百千伏每米量级的强电场,而且电场环境需要能够维持放电通道持续向上发展并入云。

当前的观测手段并不能直接探测云中电荷和空中电场强度,只能综合考虑雷达的探测和地面电场变化的观测数据,结合理论知识进行推测,其中存在较大的不确定性。

整体来看,当前阶段的人工引雷是观测、理论和经验的结合。

雷电基地的团队从开展人工引雷以来,成功率一般在30%到80%之间,整体看,随着经验的积累和探测手段的完善,成功率呈现增长趋势,但不同年份之间仍然存在较大的波动。

编辑:唐晓珊

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