雷電災(zāi)害能否變“害”為“利”
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作者：[貴州科比特防雷產(chǎn)品部]
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發(fā)表時(shí)間：2019/1/5 16:22:05
近年來，隨著極端天氣的日益增多，雷擊事件也越來越頻發(fā)。在科技發(fā)達(dá)的今天，避雷針不能幫我們擋去雷電的侵害嗎？雷電是否也可以預(yù)報(bào)？據(jù)了解，人們并不是對于雷電無能為力，人工引雷就是人類影響雷電的一個(gè)手段。人工引雷有什么用途？人類可以人工引雷，是否也可以人工消雷？雷電所釋放的巨大能量，我們是否有能力將其善加利用？
據(jù)國家減災(zāi)委辦公室統(tǒng)計(jì)，僅今年7月，我國就有60人因雷擊死亡。據(jù)國家氣象局統(tǒng)計(jì)，我國每年有將近1000人遭雷擊死亡，雷擊造成的直接經(jīng)濟(jì)損失近10億元，雷電災(zāi)害已成為危害程度僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害的第三大氣象災(zāi)害。
雷電事故成為第三大氣象災(zāi)害
遼寧日報(bào)：近日屢屢出現(xiàn)人被雷擊的事件，據(jù)國家減災(zāi)委辦公室統(tǒng)計(jì)，今年7月份有60人因雷擊死亡。近期雷電給我們帶來這么大的損失，是否是因?yàn)槲覀冋幵诶纂姷母甙l(fā)期？
郄秀書：從每年中國氣象局給出的雷電災(zāi)害調(diào)查來看，每年都有近萬次雷電事故。我國雷電災(zāi)害主要集中在6至8月份，東南沿海地區(qū)是雷災(zāi)的高發(fā)區(qū)，另外中西部一些山區(qū)雷電災(zāi)害也較多，包括貴州、四川、重慶，甚至陜西、甘肅、青海等易發(fā)生局地強(qiáng)對流天氣的山區(qū)。
從造成的損失來講，人員傷亡可能在農(nóng)村比較多一些，一方面因?yàn)檗r(nóng)田比較開闊，沒有什么躲避的地方，另一方面，農(nóng)民朋友的防護(hù)意識(shí)可能淡薄一點(diǎn)。但是在城市里面，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，雷電造成的財(cái)產(chǎn)損失更多一些?？偟膩碚f，我國還是雷電災(zāi)害比較嚴(yán)重的國家，尤其是人員傷亡較多。
遼寧日報(bào)：為什么在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，雷電會(huì)造成更多的財(cái)產(chǎn)損失？
郄秀書：從雷擊的角度講，可以把雷電造成的災(zāi)害分為直擊雷害和雷擊電磁脈沖輻射造成的間接雷害。直擊雷害是指由于閃電直接擊中目標(biāo)物而造成的破壞，如建筑物損壞、森林火災(zāi)、油庫爆炸、人員傷亡等，而雷擊電磁輻射是指在雷電放電過程中，由于強(qiáng)大的脈沖電流產(chǎn)生的電磁輻射對附近的電子設(shè)備、通訊設(shè)備等產(chǎn)生的破壞，這種災(zāi)害往往造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)雷電災(zāi)害的主要形式。
遼寧日報(bào)：在城市，雷電造成的人員傷亡較少，是否是因?yàn)楸芾揍樒鹆俗饔茫?BR> 郄秀書：避雷針是建筑物防雷裝置的一部分，其本身不構(gòu)成一套完整的防雷裝置。對于直擊雷而言，閃電擊中避雷針后，通過防雷引下線以及接地裝置將雷電流泄放入地，從而達(dá)到雷電防護(hù)的效果。一方面，城市建筑物的防雷措施較農(nóng)村地區(qū)要好一些；另一方面，城市的建筑物相對密集，雷雨時(shí)可提供比農(nóng)村開闊地勢情況下更為有效的遮蔽。
需要指出的是，避雷針實(shí)際上是一個(gè)引雷針，它的作用是把雷電引向自身，從而保護(hù)周圍物體免遭雷擊。但由于雷電發(fā)生發(fā)展存在時(shí)空隨機(jī)性和強(qiáng)度上的差異，避雷針并不能百分之百保護(hù)附近的人和物體免遭雷電的危害。此外，如果接地系統(tǒng)不良，電流無法順利向大地泄放，也將導(dǎo)致雷擊事故。即便有避雷針，雷電流在引下線導(dǎo)入大地的過程中產(chǎn)生的電磁輻射也會(huì)對建筑物中的電子設(shè)備產(chǎn)生破壞作用，電子設(shè)備的保護(hù)是必不可少的。
人工引雷已從理論走向?qū)嵺`
遼寧日報(bào)：現(xiàn)在，雷電造成如此大的損失，作為僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害的第三大氣象災(zāi)害，我們不禁要問一句，雷電是否可以預(yù)報(bào)？
郄秀書：這是雷電研究者共同關(guān)注的一個(gè)重要課題。實(shí)際上，要做好雷電的預(yù)報(bào)，其中要做的工作還非常多，比如我們要搞清楚雷電的發(fā)生到底跟什么因素有關(guān)系，而對于這些相關(guān)因素的探測是否足以提供準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)信息。常規(guī)的天氣預(yù)報(bào)是隨著觀測技術(shù)和數(shù)值模式的不斷發(fā)展，以及資料和經(jīng)驗(yàn)的慢慢積累，逐步提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的，所以雷電災(zāi)害的預(yù)報(bào)也要有一個(gè)過程。隨著雷電資料的積累，大家對雷電發(fā)生發(fā)展規(guī)律的科學(xué)認(rèn)識(shí)不斷提高，我覺得對雷電較好的預(yù)報(bào)是可以預(yù)期的。
目前，對雷電災(zāi)害的預(yù)報(bào)基本上還是跟強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)相結(jié)合，通過對強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)來預(yù)報(bào)雷電。中國氣象局正在探討利用大氣電場儀、雷電監(jiān)測、天氣雷達(dá)等資料相結(jié)合的雷電臨近預(yù)警方法，并有初步預(yù)報(bào)結(jié)果。
遼寧日報(bào)：200多年前，本杰明·富蘭克林曾用一只簡陋的小風(fēng)箏，成功地把“天電”從空中引下。富蘭克林的嘗試與如今的人工引雷類似吧？
郄秀書：有點(diǎn)像，富蘭克林放飛的是用金屬絲牽引的風(fēng)箏，而如今的人工引雷是發(fā)射專用的引雷火箭。人工引雷是從上個(gè)世紀(jì)六十年代開始發(fā)展的一種專門技術(shù)。主要是通過在雷雨天氣的時(shí)候，向雷暴云體發(fā)射拖拽金屬導(dǎo)線的專用引雷火箭，使雷電在預(yù)定的時(shí)間和預(yù)定的地點(diǎn)發(fā)生。
國際上，美國1967年在海上首次引雷成功，陸地上首次成功的人工引發(fā)雷電于1973年在法國實(shí)現(xiàn)。我國是繼美國、法國之后全球第3個(gè)實(shí)現(xiàn)人工引雷技術(shù)的國家，在1975年首次人工引雷成功，目前掌握這項(xiàng)技術(shù)的還有日本和巴西。
遼寧日報(bào)：據(jù)了解，人工引雷已是一個(gè)比較成熟的技術(shù)手段，它的主要用途是什么？
郄秀書：最開始做人工引發(fā)雷電實(shí)驗(yàn)主要還是為了研究雷電。因?yàn)樽匀焕纂姲l(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)具有一定的隨機(jī)性，所以要想研究它的話，直接的雷電觀測資料是不太容易取得的。人工引發(fā)雷電使雷電在一定時(shí)間、一定地點(diǎn)發(fā)生，所以我們可以在雷電放電通道下部對雷電流進(jìn)行測量，然后在距放電通道比較近的地方，布設(shè)不同的電磁觀測設(shè)備，對閃電產(chǎn)生的電流、電磁光效應(yīng)進(jìn)行同步觀測，這樣有助于我們對雷電機(jī)理本身的研究，這是最初的目的。
隨著人工引發(fā)雷電技術(shù)的發(fā)展，人們也自然會(huì)想到這種技術(shù)除了研究之外還有什么用處？實(shí)際上它的用處還是比較大的，比如說對雷電防護(hù)設(shè)備的檢驗(yàn)。為了測試避雷針或者是一些防護(hù)設(shè)備是不是能夠有效地防雷，我們可以利用人為引發(fā)雷電來做一個(gè)測試，進(jìn)行評估。另外，可以借助人工引雷實(shí)驗(yàn)對雷電監(jiān)測、定位系統(tǒng)的精度進(jìn)行檢驗(yàn)。
消雷儲(chǔ)電大功率“容器”是關(guān)鍵
遼寧日報(bào)：人工引雷的成功讓我們看到，人類已經(jīng)可以影響雷電了，而不是只會(huì)被動(dòng)防范。我們可否通過人工引雷，把雷電引到某地，從而減少其他地區(qū)的雷電？
郄秀書：人工引發(fā)雷電技術(shù)的發(fā)展的確使得我們?nèi)祟惪刂评纂姟⒗美纂姷脑O(shè)想部分變成了現(xiàn)實(shí)。但是真正要想利用雷電能量或者通過人工引雷來影響雷暴發(fā)展的話，還是有很大的困難。雷暴是一個(gè)能量巨大又不斷發(fā)展的天氣過程，不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)人工雷電就改變了整個(gè)雷暴的發(fā)展，事實(shí)上一個(gè)雷電也減少不了多少能量。所以從理論角度來看，在一定程度上影響雷電的發(fā)生是可以的，改變閃電的屬性也是有可能的，但是要想通過人工引雷來影響雷暴的能量還難有實(shí)質(zhì)性的突破。
遼寧日報(bào)：面對天災(zāi)，不少人提出疑問，是否可以利用科學(xué)技術(shù)消雷呢？
郄秀書：人們通常想法中的消雷的意思是將雷電消除。從科學(xué)的角度來看，人們所說的人工消雷說法并不準(zhǔn)確。目前人工消雷只是一個(gè)設(shè)想或者一個(gè)愿望，實(shí)際上，很難做到消除雷電。
人們說的消雷可能可以從兩個(gè)方面來理解，一是將本該在A處發(fā)生的雷電，通過人工引雷，使它提前在B處發(fā)生，從而降低A處雷電的產(chǎn)生率。第二就是通過形成一些云內(nèi)的弱放電，來減少強(qiáng)烈放電的發(fā)生，比如：利用一定的技術(shù)在雷暴云內(nèi)散播一些導(dǎo)電的物體，使雷暴的電能通過一些弱擊穿放電的形式在云內(nèi)發(fā)生，使得打到地面上的雷電減少。目前這些都還只是一些設(shè)想。
遼寧日報(bào)：雷電所產(chǎn)生的能量非常大，我們是否可以將其收為己用？
郄秀書：我覺得這種想法是好的。但是事實(shí)上，雷電的能量并不像人們預(yù)期的那樣大，雷電的瞬時(shí)能量，也就是峰值功率是很大的，但因?yàn)槔纂姵掷m(xù)的時(shí)間很短，所以時(shí)間積分的效果，也就是能量并不是很強(qiáng)，利用的價(jià)值不高。同時(shí)如果想利用這些能量，首先要解決的問題就是，用什么不怕雷擊的“容器”來儲(chǔ)存這么大功率的能量，這是首先需要解決的一個(gè)問題。另外一個(gè)問題就是，這樣一個(gè)并不是很大的能量，有沒有必要花如此大的代價(jià)把它存起來，就是說考慮其投入產(chǎn)出比，是否值得，起碼在現(xiàn)階段，我覺得它的意義還不是很大。
據(jù)國家減災(zāi)委辦公室統(tǒng)計(jì)，僅今年7月，我國就有60人因雷擊死亡。據(jù)國家氣象局統(tǒng)計(jì)，我國每年有將近1000人遭雷擊死亡，雷擊造成的直接經(jīng)濟(jì)損失近10億元，雷電災(zāi)害已成為危害程度僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害的第三大氣象災(zāi)害。
雷電事故成為第三大氣象災(zāi)害
遼寧日報(bào)：近日屢屢出現(xiàn)人被雷擊的事件，據(jù)國家減災(zāi)委辦公室統(tǒng)計(jì)，今年7月份有60人因雷擊死亡。近期雷電給我們帶來這么大的損失，是否是因?yàn)槲覀冋幵诶纂姷母甙l(fā)期？
郄秀書：從每年中國氣象局給出的雷電災(zāi)害調(diào)查來看，每年都有近萬次雷電事故。我國雷電災(zāi)害主要集中在6至8月份，東南沿海地區(qū)是雷災(zāi)的高發(fā)區(qū)，另外中西部一些山區(qū)雷電災(zāi)害也較多，包括貴州、四川、重慶，甚至陜西、甘肅、青海等易發(fā)生局地強(qiáng)對流天氣的山區(qū)。
從造成的損失來講，人員傷亡可能在農(nóng)村比較多一些，一方面因?yàn)檗r(nóng)田比較開闊，沒有什么躲避的地方，另一方面，農(nóng)民朋友的防護(hù)意識(shí)可能淡薄一點(diǎn)。但是在城市里面，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，雷電造成的財(cái)產(chǎn)損失更多一些?？偟膩碚f，我國還是雷電災(zāi)害比較嚴(yán)重的國家，尤其是人員傷亡較多。
遼寧日報(bào)：為什么在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，雷電會(huì)造成更多的財(cái)產(chǎn)損失？
郄秀書：從雷擊的角度講，可以把雷電造成的災(zāi)害分為直擊雷害和雷擊電磁脈沖輻射造成的間接雷害。直擊雷害是指由于閃電直接擊中目標(biāo)物而造成的破壞，如建筑物損壞、森林火災(zāi)、油庫爆炸、人員傷亡等，而雷擊電磁輻射是指在雷電放電過程中，由于強(qiáng)大的脈沖電流產(chǎn)生的電磁輻射對附近的電子設(shè)備、通訊設(shè)備等產(chǎn)生的破壞，這種災(zāi)害往往造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)雷電災(zāi)害的主要形式。
遼寧日報(bào)：在城市，雷電造成的人員傷亡較少，是否是因?yàn)楸芾揍樒鹆俗饔茫?BR> 郄秀書：避雷針是建筑物防雷裝置的一部分，其本身不構(gòu)成一套完整的防雷裝置。對于直擊雷而言，閃電擊中避雷針后，通過防雷引下線以及接地裝置將雷電流泄放入地，從而達(dá)到雷電防護(hù)的效果。一方面，城市建筑物的防雷措施較農(nóng)村地區(qū)要好一些；另一方面，城市的建筑物相對密集，雷雨時(shí)可提供比農(nóng)村開闊地勢情況下更為有效的遮蔽。
需要指出的是，避雷針實(shí)際上是一個(gè)引雷針，它的作用是把雷電引向自身，從而保護(hù)周圍物體免遭雷擊。但由于雷電發(fā)生發(fā)展存在時(shí)空隨機(jī)性和強(qiáng)度上的差異，避雷針并不能百分之百保護(hù)附近的人和物體免遭雷電的危害。此外，如果接地系統(tǒng)不良，電流無法順利向大地泄放，也將導(dǎo)致雷擊事故。即便有避雷針，雷電流在引下線導(dǎo)入大地的過程中產(chǎn)生的電磁輻射也會(huì)對建筑物中的電子設(shè)備產(chǎn)生破壞作用，電子設(shè)備的保護(hù)是必不可少的。
人工引雷已從理論走向?qū)嵺`
遼寧日報(bào)：現(xiàn)在，雷電造成如此大的損失，作為僅次于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害的第三大氣象災(zāi)害，我們不禁要問一句，雷電是否可以預(yù)報(bào)？
郄秀書：這是雷電研究者共同關(guān)注的一個(gè)重要課題。實(shí)際上，要做好雷電的預(yù)報(bào)，其中要做的工作還非常多，比如我們要搞清楚雷電的發(fā)生到底跟什么因素有關(guān)系，而對于這些相關(guān)因素的探測是否足以提供準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)信息。常規(guī)的天氣預(yù)報(bào)是隨著觀測技術(shù)和數(shù)值模式的不斷發(fā)展，以及資料和經(jīng)驗(yàn)的慢慢積累，逐步提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的，所以雷電災(zāi)害的預(yù)報(bào)也要有一個(gè)過程。隨著雷電資料的積累，大家對雷電發(fā)生發(fā)展規(guī)律的科學(xué)認(rèn)識(shí)不斷提高，我覺得對雷電較好的預(yù)報(bào)是可以預(yù)期的。
目前，對雷電災(zāi)害的預(yù)報(bào)基本上還是跟強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)相結(jié)合，通過對強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)來預(yù)報(bào)雷電。中國氣象局正在探討利用大氣電場儀、雷電監(jiān)測、天氣雷達(dá)等資料相結(jié)合的雷電臨近預(yù)警方法，并有初步預(yù)報(bào)結(jié)果。
遼寧日報(bào)：200多年前，本杰明·富蘭克林曾用一只簡陋的小風(fēng)箏，成功地把“天電”從空中引下。富蘭克林的嘗試與如今的人工引雷類似吧？
郄秀書：有點(diǎn)像，富蘭克林放飛的是用金屬絲牽引的風(fēng)箏，而如今的人工引雷是發(fā)射專用的引雷火箭。人工引雷是從上個(gè)世紀(jì)六十年代開始發(fā)展的一種專門技術(shù)。主要是通過在雷雨天氣的時(shí)候，向雷暴云體發(fā)射拖拽金屬導(dǎo)線的專用引雷火箭，使雷電在預(yù)定的時(shí)間和預(yù)定的地點(diǎn)發(fā)生。
國際上，美國1967年在海上首次引雷成功，陸地上首次成功的人工引發(fā)雷電于1973年在法國實(shí)現(xiàn)。我國是繼美國、法國之后全球第3個(gè)實(shí)現(xiàn)人工引雷技術(shù)的國家，在1975年首次人工引雷成功，目前掌握這項(xiàng)技術(shù)的還有日本和巴西。
遼寧日報(bào)：據(jù)了解，人工引雷已是一個(gè)比較成熟的技術(shù)手段，它的主要用途是什么？
郄秀書：最開始做人工引發(fā)雷電實(shí)驗(yàn)主要還是為了研究雷電。因?yàn)樽匀焕纂姲l(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)具有一定的隨機(jī)性，所以要想研究它的話，直接的雷電觀測資料是不太容易取得的。人工引發(fā)雷電使雷電在一定時(shí)間、一定地點(diǎn)發(fā)生，所以我們可以在雷電放電通道下部對雷電流進(jìn)行測量，然后在距放電通道比較近的地方，布設(shè)不同的電磁觀測設(shè)備，對閃電產(chǎn)生的電流、電磁光效應(yīng)進(jìn)行同步觀測，這樣有助于我們對雷電機(jī)理本身的研究，這是最初的目的。
隨著人工引發(fā)雷電技術(shù)的發(fā)展，人們也自然會(huì)想到這種技術(shù)除了研究之外還有什么用處？實(shí)際上它的用處還是比較大的，比如說對雷電防護(hù)設(shè)備的檢驗(yàn)。為了測試避雷針或者是一些防護(hù)設(shè)備是不是能夠有效地防雷，我們可以利用人為引發(fā)雷電來做一個(gè)測試，進(jìn)行評估。另外，可以借助人工引雷實(shí)驗(yàn)對雷電監(jiān)測、定位系統(tǒng)的精度進(jìn)行檢驗(yàn)。
消雷儲(chǔ)電大功率“容器”是關(guān)鍵
遼寧日報(bào)：人工引雷的成功讓我們看到，人類已經(jīng)可以影響雷電了，而不是只會(huì)被動(dòng)防范。我們可否通過人工引雷，把雷電引到某地，從而減少其他地區(qū)的雷電？
郄秀書：人工引發(fā)雷電技術(shù)的發(fā)展的確使得我們?nèi)祟惪刂评纂姟⒗美纂姷脑O(shè)想部分變成了現(xiàn)實(shí)。但是真正要想利用雷電能量或者通過人工引雷來影響雷暴發(fā)展的話，還是有很大的困難。雷暴是一個(gè)能量巨大又不斷發(fā)展的天氣過程，不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)人工雷電就改變了整個(gè)雷暴的發(fā)展，事實(shí)上一個(gè)雷電也減少不了多少能量。所以從理論角度來看，在一定程度上影響雷電的發(fā)生是可以的，改變閃電的屬性也是有可能的，但是要想通過人工引雷來影響雷暴的能量還難有實(shí)質(zhì)性的突破。
遼寧日報(bào)：面對天災(zāi)，不少人提出疑問，是否可以利用科學(xué)技術(shù)消雷呢？
郄秀書：人們通常想法中的消雷的意思是將雷電消除。從科學(xué)的角度來看，人們所說的人工消雷說法并不準(zhǔn)確。目前人工消雷只是一個(gè)設(shè)想或者一個(gè)愿望，實(shí)際上，很難做到消除雷電。
人們說的消雷可能可以從兩個(gè)方面來理解，一是將本該在A處發(fā)生的雷電，通過人工引雷，使它提前在B處發(fā)生，從而降低A處雷電的產(chǎn)生率。第二就是通過形成一些云內(nèi)的弱放電，來減少強(qiáng)烈放電的發(fā)生，比如：利用一定的技術(shù)在雷暴云內(nèi)散播一些導(dǎo)電的物體，使雷暴的電能通過一些弱擊穿放電的形式在云內(nèi)發(fā)生，使得打到地面上的雷電減少。目前這些都還只是一些設(shè)想。
遼寧日報(bào)：雷電所產(chǎn)生的能量非常大，我們是否可以將其收為己用？
郄秀書：我覺得這種想法是好的。但是事實(shí)上，雷電的能量并不像人們預(yù)期的那樣大，雷電的瞬時(shí)能量，也就是峰值功率是很大的，但因?yàn)槔纂姵掷m(xù)的時(shí)間很短，所以時(shí)間積分的效果，也就是能量并不是很強(qiáng)，利用的價(jià)值不高。同時(shí)如果想利用這些能量，首先要解決的問題就是，用什么不怕雷擊的“容器”來儲(chǔ)存這么大功率的能量，這是首先需要解決的一個(gè)問題。另外一個(gè)問題就是，這樣一個(gè)并不是很大的能量，有沒有必要花如此大的代價(jià)把它存起來，就是說考慮其投入產(chǎn)出比，是否值得，起碼在現(xiàn)階段，我覺得它的意義還不是很大。
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