人工引雷技术知多少

深蓝色的畅想

中国科学报》：请简要介绍一下人工引雷这项技术。

蒋如斌：人工引雷是指向起电的雷暴云体发射拖带金属导线的专用引雷火箭以引发雷电的专门技术，被称为“火箭—拖线人工引雷技术”。通常在合适的雷暴电场条件下，当引雷火箭上升达到200米左右的高度时即可引雷成功。

《中国科学报》：人工引雷是近年来兴起的吗？中间经历了怎样的发展？

郄秀书：其实，人工引雷实验已不是新鲜事物了。从20世纪60年代开始，美、法、中、日等都先后成功开展了人工引发雷电实验。中国科学院原兰州高原大气物理研究所（中科院原寒区旱区环境与工程研究所的前身）曾于1977年利用土火箭首次人工引雷成功，1989年利用专用引雷火箭引雷成功。

我们在山东滨州的人工引雷实验开始于2005年，并首次在国内测量到了峰值达数万安培的回击电流波形。2006年开始，中国气象局也在广东从化持续开展人工引雷实验。

为进一步改进火箭的性能，大气物理所与中国航天总公司陕西中天火箭技术有限责任公司合作，2008年联合研发了新型人工引雷专用火箭，并在2009年的人工引雷实验中首次使用并取得成功。目前国内的人工引雷实验都使用了我们研制的引雷火箭，成本比进口的引雷火箭低很多。

截至目前为止，国内成功引发雷电总和估计超过300次，不仅在雷电科学研究方面取得了很多重要的发现，在国际学术界占有重要地位，也在防雷技术测试方面发挥了重要作用。

可以说，人工引雷使得人类控制雷电、利用雷电的梦想成为了现实。我国的人工引雷科学实验发展到今天，背后凝聚着三四代人的不断努力和探索，成果来之不易。

《中国科学报》：人工引雷的操作危险吗？现场需要做哪些防护措施？

蒋如斌：雷电具有高电压、大电流、强电磁辐射的特征，与之打交道在客观上确实存在很大的危险性。不过，开展科学研究，安全始终是第一位的，我们的人工引雷实验对人员和仪器设备的安全都做了比较周全的考虑，采取了科学的防护措施，因此总体上是安全的。

《中国科学报》：都采取了哪些科学的防护措施？

蒋如斌：比如，通过一定的技术设计，使得所引发的雷电直接击到一个接闪引流杆，最终看似“高能”的雷电电流通过这个引流杆泄放到了大地，雷击被限定在固定的火箭发射架区域。

另外，在距离火箭发射架几十米左右的地方，建有一个具有很好接地、屏蔽功能的控制室，实验人员在控制室内进行操作，通过光纤下达发控指令，所有电流、电磁辐射等测量信号也传输到这个控制室进行记录，确保引发雷击区域之间的“电隔离”。室内还配备有独立的发电机进行供电，也保证了室内观测实验的安全。

《中国科学报》：什么天气条件下适宜开展人工引雷作业？如何把握引雷的最好时机？

蒋如斌：自然界中，绝大部分雷电发生于对流旺盛的雷暴云中，即具有一定起电和雷电活动的强对流云中，这也是开展人工引雷作业的必要条件。通俗地讲，人工引雷就是把即将发生的自然雷电，提前几十到几百毫秒人为诱发到指定位置，使其在指定的时间和指定的地点发生。

引雷的最好时机是自然雷电即将发生但尚未发生之时，引雷作业需要根据强对流天气实况、地面大气电场、自然雷电发生频率等信息，判断头顶雷暴云的起电状况，确定发射引雷火箭的时机，一般要求雷暴云的对流比较旺盛、起电相对剧烈。