云和地面之间的闪电对人类威胁最大点击此处查看其它图片

    高压电消除云中电荷 激光束改变雷电走向

    江西省气象中心 刘兆华

    夏季，雷电常常对人们的安全构成威胁。雷电灾害被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害之一”。最新统计资料表明，雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。过去，人们只满足于消极躲避雷电，如今已经敢于摸“电老虎”的屁股，进行人工引雷或消雷的试验了。

    雷电是发生在雷雨云中的放电现象。冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的冻结、云体的碰撞等均可使云粒子起电。一般云的顶部带正电，底部带负电，两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成很强的电场，爆发出强大的电火花，产生闪电。在闪电通道中，电流极强，温度可骤升至2万摄氏度，气压突增，空气剧烈膨胀，人们便会听到爆炸似的声波振荡，这就是雷声。

    消除云中电荷就可以防雷

    “以电对电”的试验就是人们试图影响雷电的一种尝试。人们在离地面10米高的空中，架设几条长达10公里的细金属线，这些细金属线接到一套能产生高电压的装置上。当该地上空出现雷雨云时，就开动高压装置，给金属线加上几十万伏的高压。这时，大量的电子从金属线跑到空气中去。这些电子很快就被空气分子或悬浮的灰尘等“捕获”，在空气中形成许多离子。这就是人工制造的电荷。人造电荷被上升气流带到云中，附在水滴或冰晶上，使雷雨云中到处都有了电荷，电荷分布趋于中和。这样就能消除云层中一些电荷集中区域，防止雷电发生。试验结果表明，这种“以电对电”的办法效果确实不错。

    近年来，有的国家尝试了另一种方法，在雷雨云尚未到达成熟阶段之前就用高射炮、火箭等运载工具把大量的金属针粉或裹着铝箔的尼龙纤维(每条纤维长10厘米)投掷到云中去。这些导电性能良好的粉剂投入云中后可以大大地改善云的导电性能，分散云中的电荷，使云里不能形成电荷中心，也就减少了产生雷电的可能性。

    雷电会影响火箭等航天器的发射，为此，人们可在发射大型火箭或宇宙飞船之前，发射许多造价低廉的小型火箭。小火箭进入云里，使云粒子不断放电，电场强度减小。发射空间飞行器时，就可以避免遭到雷击。

    通过影响流云抑制雷电

    人们也可通过影响流云来抑制雷电的发生。从云物理学的角度来看，云中的起电过程与云中的过冷水滴有关。如果能在雷雨云形成之初就往云中播撒大量的冰核(碘化银)，使云中的过冷水滴提前冻成冰晶并从云中掉下去，就能减少雷电的发生。

    闪电通常分为两大类：一类是云―地闪电，即“竖闪”；另一类是云内闪电，即“横闪”。对人们造成威胁的几乎都是“竖闪”和空对地雷击。大量对比试验表明，播撒了碘化银的云，“竖闪”的次数比不播撒的云减少了66%.

    雷电消除器效果不错

    更实用的技术，恐怕要算美国科学家发明的雷电消除器。普通避雷针会因为频繁遭受雷击而带电，使雷电更加集中，因此，普通避雷针在多雷地区反而会增加危险。而雷电消除器更适用于多雷地区。它的构造十分简单：在土壤中插上数根空心大口径金属管，将几百根钢筋竖立在金属管的切口中。它们看上去很像避雷针，但原理与避雷针完全不同。它们防止的不是雷击，而是不可见的雷电前驱波，即雷电发生之前的静电放电。这样一来，静电放电的密度不足以击穿空气，就不容易发生雷击。

    利用激光改变雷电走向是日本科学家的一个新成果，它使引雷技术向实用化迈进了一大步。他们用反射镜将激光射向雷雨云，在空气中形成电流容易通过的高温等离子体，将雷电直接引向避雷塔。