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宮斗劇引雷復(fù)仇“雷不雷”?

【字體:   2018-10-07 11:20:50   來源: 中國氣象報(bào)社  

根據(jù)原作的描述和電視劇的演繹,故事是這樣的:

魏瓔珞接到欽天監(jiān)預(yù)報(bào)說晚上會(huì)出現(xiàn)雷電,于是在裕太妃的輕紗內(nèi)縫上銀針,當(dāng)晚前往她的住所,惹怒裕太妃并等待雷電出現(xiàn),最終在出現(xiàn)雷電時(shí),使裕太妃遭遇雷擊身亡。

合理性:在雷電發(fā)生時(shí),高大的物體(比如高層建筑、通信基站、高壓線塔、大樹等)更容易被雷電擊中。古代的宮殿通常比較宏偉,相對(duì)于周圍的物體來說較高,相對(duì)來說更容易“遭雷劈”。

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雷電擊中廣州塔。

電視劇中,魏姐在輕紗中加入金屬導(dǎo)體,如果導(dǎo)體和屋頂?shù)慕饘傥矬w連在一起,確實(shí)有可能把擊中屋頂金屬物體的雷電引到室內(nèi)(但概率很低)。

這也是為什么科普宣傳一直強(qiáng)調(diào)附近有雷電時(shí),不要觸摸和靠近避雷針引下線、水管、電話線、電源線、室外天線的信號(hào)線等導(dǎo)體的原因。

不合理性:電視劇中的情節(jié)有一定的科學(xué)依據(jù),但非常牽強(qiáng),也存在不合理和夸大。比如,平均來說,每平方公里在一年內(nèi)發(fā)生閃電幾次到幾十次不等,因此具體擊中某一個(gè)位置的概率很低;要將雷電引入室內(nèi)需要滿足很多條件等。

引雷這件事是可行的

還記得那個(gè)放風(fēng)箏的富蘭克林嗎?雖然大家都知道他是引雷第一人,但其實(shí)他沒有真正地引下雷,只是證明了“雷是電”。

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富蘭克林利用風(fēng)箏“引雷”。來源:互聯(lián)網(wǎng)

對(duì)于人類而言,遭遇雷擊后,一般會(huì)有燒傷、心臟驟停、神經(jīng)系統(tǒng)受損等癥狀。雷電電流通過人體會(huì)引起高溫、神經(jīng)系統(tǒng)麻痹、暫時(shí)性休克乃至直接死亡。

富蘭克林風(fēng)箏試驗(yàn)中,他的手指與鑰匙之間距離很近,之間產(chǎn)生了明亮火花,是雷暴環(huán)境電場(chǎng)下在風(fēng)箏線上產(chǎn)生的感應(yīng)電荷導(dǎo)致的相對(duì)較弱的放電現(xiàn)象。如果風(fēng)箏被雷電直接擊中,富蘭克林可能當(dāng)時(shí)就……(他又不是索爾)

現(xiàn)如今,科學(xué)引雷確有其事。

8月4日,中國氣象局雷電野外科學(xué)試驗(yàn)基地2018年人工引雷試驗(yàn)順利結(jié)束,共成功引雷27次,創(chuàng)歷年最高水平。

每次有雷電發(fā)生時(shí),氣象部門總是發(fā)布各種級(jí)別的預(yù)警,提醒公眾一定要遠(yuǎn)離空曠的地方、高大的物體,不能躲在樹下躲避等。怎么自己反而不顧危險(xiǎn)去引雷?

自然產(chǎn)生的閃電具有高電壓、大電流、長距離、強(qiáng)電磁輻射等特征,在實(shí)驗(yàn)室很難進(jìn)行人工模擬。人工觸發(fā)閃電是當(dāng)前能夠較為真實(shí)地模擬自然閃電的唯一手段,也就是我們常說的“引雷試驗(yàn)”。

人工觸發(fā)閃電發(fā)生位置固定、發(fā)生時(shí)間可預(yù)知、便于近距離測(cè)量,并且能夠直接測(cè)量閃電通道底部電流,是研究雷電放電過程、雷擊效應(yīng)及測(cè)試?yán)纂娞綔y(cè)設(shè)備的重要手段之一。

什么是科學(xué)的引雷試驗(yàn)?

在有雷暴活動(dòng)的區(qū)域,科學(xué)實(shí)驗(yàn)人員向雷暴云發(fā)射拖著金屬線的火箭,它以100米/秒到200米/秒的速度“沖破云霄”,從地面向上引一條放電通道到云里,形成云地之間強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象,以模擬自然閃電的過程。

說起來好像很簡單,只要“放一箭”就行,其實(shí)不然。

第一,云中電荷、空中電場(chǎng)強(qiáng)度得足夠強(qiáng)。但在目前的技術(shù)條件下,還無法實(shí)時(shí)地直接探測(cè)云中電荷和空中電場(chǎng)強(qiáng)度,只能通過測(cè)量地面電場(chǎng)強(qiáng)度來推測(cè)空中電場(chǎng)的條件。

第二,雷暴云得有產(chǎn)生放電的條件。是否能發(fā)生自然閃電是放電條件的直觀體現(xiàn)。因此要把握時(shí)機(jī),在自然雷電發(fā)生前(也就是放電之前),通過火箭導(dǎo)線的方式人工誘發(fā)放電。

第三,必須做好安全防護(hù)。由于雷電十分危險(xiǎn),科學(xué)引雷必須做好安全防護(hù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天氣狀態(tài)和電場(chǎng)情況,并且有針對(duì)性地做好試驗(yàn)測(cè)量準(zhǔn)備。在發(fā)射火箭進(jìn)行人工引雷的階段,所有試驗(yàn)人員都必須待在一個(gè)安全的“法拉第籠”(具有良好的屏蔽和接地的金屬艙)里面。

前面說到,要想雷電擊中某一指定地點(diǎn)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綜合結(jié)果,比如火箭發(fā)射是否正常、發(fā)射時(shí)機(jī)是否得當(dāng)、發(fā)射過程中有無自然閃電發(fā)生等。同時(shí),空中電場(chǎng)只能通過地面電場(chǎng)的測(cè)量來推測(cè),而有很多條件會(huì)影響地面電場(chǎng)強(qiáng)度,比如周邊雷暴、降雨、地表物體等。

成功引雷需要大氣空間里有百千伏每米量級(jí)的強(qiáng)電場(chǎng),而且電場(chǎng)環(huán)境需要能夠維持放電通道持續(xù)向上發(fā)展并入云。

當(dāng)前的觀測(cè)手段并不能直接探測(cè)云中電荷和空中電場(chǎng)強(qiáng)度,只能綜合考慮雷達(dá)的探測(cè)和地面電場(chǎng)變化的觀測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行推測(cè),其中存在較大的不確定性。

整體來看,當(dāng)前階段的人工引雷是觀測(cè)、理論和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合。

雷電基地的團(tuán)隊(duì)從開展人工引雷以來,成功率一般在30%到80%之間,整體看,隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和探測(cè)手段的完善,成功率呈現(xiàn)增長趨勢(shì),但不同年份之間仍然存在較大的波動(dòng)。

編輯:唐曉珊

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