奥运足球场首次使用大气电场仪
“谢老汉的悲剧”几乎每年都在足球场上演。2004年3月10日被认为是“新加坡足球历史上最悲痛的一天”。这一天中国足球运动员1.88米的江涛在新加坡训练时,“眼睛大睁,微笑着”被闪电击中,当场死亡。
“一场比赛中,一支球队突然全被雷击倒,另一支球队安然无恙。”马启明说,当时很多人认为这跟球员的位置有关,他个人认为,可能跟球员的鞋子、衣服的材质有关。
足球场上遭雷击的死亡名单越来越长。科学家的解释是,足球场空旷平坦,大风容易“长驱直入”,风与地面快速摩擦产生许多静电,上空云层也带有大量电荷,云层和地面构成了一个巨大的电容器,电荷一触即发。足球运动员就成了一根根“矗立”于电容器极板上的“引雷针”。
因为担心足球场悲剧在北京上演,今年,北京奥运足球场区半径3~5公里范围内布设5台大气电场仪,监测大气静电变化,一旦有雷电发生的可能,比赛就会取消。
“这是我国在体育事业上首次使用大气电场仪。”马启明说。
而在国外,学校、工地、化工厂、高尔夫球场、足球场等很多地方都使用它,甚至有“老头儿像携带手电筒一样,提着小型大气电场仪去钓鱼”。
但机器也会说谎。“大气电场仪误报率很高。”马启明说,尽管我们对雷雨天气的预报至少能做到提前10个小时,但地面太复杂了,机器很难精准地找到雷击落地的具体位置。
除了找雷,科学家还热衷于“引雷”。现在,中国气象科学研究院的科研人员,用发射“脖子上缠着铁丝,几十厘米长的小火箭”引雷,在基地里建一所小房子,把各种防雷设施安装好,然后从天上引雷来“劈”它,实地考察防雷设施的有效程度。整个过程只有1秒钟,每秒钟能拍摄5000张照片的高速照相机拍摄了全过程。这一技术水平仅次于美国和法国,居世界前列。
200年前富兰克林放风筝引雷,然后发明了避雷针。如今科学家“人工引雷”,则可把雷电的破坏力引导到指定位置并加以释放。人工引雷产生的强大电磁辐射,可诱发种子基因变异,应用于人工育种技术,可大大低于太空育种的成本。
天上掉下的馅饼?
如今,谢老汉已转了三次医院,每日忍受着从天而降的灾难带来的痛苦。可也有人每天算计着,如何利用这“天上掉下来的馅饼”。
有人盘算,平均一次雷电发出的功率达200亿千瓦。三峡水电站装机总容量为1820万千瓦,只有一次雷电功率的千分之一。全世界每秒就有100次以上的雷电现象,一年里雷电释放的总电能约为17.5亿千度。若一度电的电费为0.30元,全世界一年的雷电价值为5.25万亿元,这是一笔巨大的财富。
很多人认为,雷电的最大用途就在于此,雷电最前沿的科学就是如何收集它。
“其实这是个认识误区。”中国气象科学研究院的一位研究员说,雷电时间极短,人类无法捕捉这种电能。再说,“一次闪电的总能量不过是让5个100瓦的灯泡,每天工作24小时,工作30天而已。”
重庆大学的科研人员做着比“收集闪电”重要得多的工作。他们利用雷电电流极大、时间极短的特质研究治疗肿瘤。“先给小老鼠做试验,再给狗做,再给更高级的动物做,希望将来能应用于人。但因为个体的差异,电流时间、量的控制都很难,这项工作必定十分漫长。”李家启说。
尽管马启明每天用监测网追赶着闪电,但他不否认,人类在闪电面前只是“小学生”。闪电的成因是什么?发生在何时何地?200多年的研究始终没能解答这些基本的问题。
“飘忽不定、绚丽、强烈、致命、神秘、浪漫”,采访中,科学家给闪电赋予了这些词。
坐在阳光灿烂的办公室,中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室的小伙子们,却更希望这一天是雷雨天。他们很想念在野外,闷热的等待过后,看到“像圣诞树、蜘蛛网、喷泉一样”壮观的闪电。
“因为每一次闪电都是不同的,就像人的每一张脸都不同。”一位研究员陶醉了。
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