江西省气象服务中心雷电防护科江西南昌330046
摘要：本文首先从科学的角度，就人工引雷的原理开展了分析，并在此基础上，例举了人工引雷在雷电防护工作中的具体应用，希望能够为气象部门工作的相关工作人员带来一定价值的参考。
关键词：人工引雷；科学原理；雷电防护；应用
雷电是一种产生原因较为复杂，同时危害性较强的气候现象。雷电当中所具有的巨大电流、极高的温度、强大的冲击波以及电磁辐射等，会对人类生命健康安全、机械以及通讯设备的正常使用带来非常严重的负面影响。因为雷电现象所具有的偶然性、危害性以及瞬时性特征，导致人类对雷电现象的研究存在有很大的困难，并且也让人类缺少对雷电现象过程的认识。而人工引雷技术可以让雷电能够在指定的时间与空间环境下开展，不但为科学人员对雷电现象的研究提供了便利，同时也给雷电的监测预警工作提供了重要的技术支持。
一、人工引雷技术的科学原理分析
所谓人工引雷技术，指的是在满足雷电天气的环境当中，工作人员将携带细小金属丝的小型火箭进行发生，通过人为方式将雷电引到地面当中。缠绕有金属丝的线轴绑定在小火箭的尾翼位置，所发射的火箭平均飞行速度为100-200m/s。最高飞行高度约800m左右。国内所采用的人工引雷技术有两种类型：第一种是从地面进行触发，简单地说，就是火箭所携带的金属导线和大地之间进行连接：第二种为空中触发，就是火箭所携带的导线凭借尼龙绳索和地面之间绝缘。实践研究证明，采用空中触发的办法能够在很大程度上对自然闪电引导的接地方式进行模仿，它的引雷流程时火箭在上升的过程中，先从线轴位置拉出数十米到几百米不等的尼龙绳索，之后再拉出与地面绝缘的金属导线，在火箭升至距离地面数百米的高度时，此时火箭所处环境的电场强度从原来的每米几千伏骤增至每米数十千伏。又因为细小金属导线对电场有局部增强的效果，在临近导线位置的上下部分的电场强度便会瞬间超过106V/m，巨大的电压将会将细小金属丝瞬间击穿，同时凭借电子雪崩的形式形成向上和向下传输的电流。向下传输的电流会到达地面，产生类似于回击的快速电流流程，而上行电流则会进入到云层当中，形成云层和地面之间的电流通道，由此导致雷电现象的发生。
二、人工引雷技术在雷电防护工作中的应用例谈
（一）人工引雷技术针对雷暴雨气候的控制
实践研究证明，合理使用人工引雷技术，可以对雷暴雨气候当中的电特征，进行有效的控制。在使用人工引雷技术之后，雷暴现象发生时，地面的电场强度明显降低，闪电发生的频率明显减少，闪电所导致的电场变化也显著降低。通过观察可以发现，在使用人工引雷技术之后，天空当中的雷暴云当中的物理构造发生了微小的变化。高反射率因子值从雷暴云的中间位置转移到下部位置。差分反射率因子负高中心也会由此降低或者向下运动。同时把中层划分为中层高负中心和底层高负中心两大区域。采用人工引雷技术之后，地面将于在短时间以内将会有显著的提升，因此使用人工引雷技术能够有效增加雷暴云的消散速度。数据报告显示，在中国北方地区所开展的相关实验结果显示，对天空当中的冰雹云使用人工引雷技术之后，冰雹数量显著降低，降水明显增加，试验人员还从科学层面对导致这一现象的原因进行了深入的分析。基于以上研究成果，可以证明，合理使用人工引雷技术所具有的“电催化”能力，能够对雷暴现象进行有效的影响。在雷电防护和降低冰雹危害性方面的工作上有着巨大的应用潜力。
（二）在电力系统防雷工作当中人工引雷技术的应用
人工引雷技术不但可以被用作分析低压配电系统的防雷工作，同时还可以被研究用作高压输电系统的防雷技术。在雷电击中电力系统时，雷电现象所产生的巨大高压电流便会沿着电力系统进行传输，对电力设备的正常使用带来巨大的影响和安全隐患。即便雷电没有对电力系统造成直接命中，只是攻击到电力系统的周围，因为电流感应的原因，在电力系统运行的过程中，仍然会产生过电压，同样可能会对电力设施的正常使用造成不良影响。因此，人工引雷技术为分析雷电现象对电力设施影响同时检查各种重要电力生产设备、电力输送设施的雷电耐受能力提供了一个可行的办法。在雷电现象直接打中接地导线时，经常会产生对电线的损坏，甚至可能有断路的可能性，因此在研究新型接地导线时，必须要开展雷电耐受性试验。而人工引雷技术便给这些实验的开展提供了有效的技术支持，工作人员可以在以上实验结果的前提下，研发出雷电耐受性更强的接地导线。
（三）人工引雷技术在森林防火工作中的运用
人工引雷技术可以对自然界所发生的雷电现象进行有效的模拟，给当地针对闪电效应的研究以及雷电电流的检测带来了技术支持，并且给定量分析雷电引起火灾带来了技术帮助。使用人工引雷技术能够让人类针对原本在时间性和地域性上都存在有不确定性的雷电现象进行有效的预测，同时也让有关雷电实验可以在能够控制的前提下开展。由此能够得出放电种类，集中设备检测电流的持续时长，对放电现象的持续时间、地面环境对雷电强弱所造成的影响、地形对雷电现象所造成的影响等进行全面的分析。由此能够得出雷击现象的引火过程，寻找到引发森林火灾的电流临界值，由此构建识别雷击的科学模型。依照这一理论，人工引雷技术将成为人类对雷电现象进行阻截的一种重要办法，将这一方法使用在雷电现象高发区、重点保护森林区、自然林保护区以及消防力量控制薄弱区等特殊区域，按照当地气象特征以及雷暴现象的运动特征、落雷分布状况，采用高空引雷技术，构建雷电拦截带，把规定区域当中的绝大多数雷电进行控制，降低森林区雷电起火的可能性。
（四）军事航空领域中人工引雷技术的使用
在军事、航空领域进行雷防措施研究是该行业工作人员所重点关注的一个问题。人工引雷技术的使用给检测和改进军事、航空设施的雷电耐受性提供了有效的办法。凭借人工引雷技术的使用，技术人员能够检测出弹药库中金属框架的浪涌抗组，并指导工作人员在对应区域安装有效的防雷设施。基于人工引雷实验所得出的结论，还可以检查弹药库在遭受雷击之后的电压电流通过情况，给工作人员第一手珍贵数据。
结语：
我国针对人工引雷技术的使用尚处在初级水平，并且对该技术的使用还存在有许多问题，因此针对人工引雷技术的研究，并强化其在各个领域当中的应用，仍旧是相关工作人员研究的重点，相信在不远的未来，人工引雷技术的使用必定将会更加成熟。
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