看下图,不知道的还真以为是星球大战。
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其实这在引雷。
全球每年发生的雷电次数高达2.5亿次,每秒钟平均产生79次雷电。
一道雷电的伏特可大可小,有的雷电甚至能达到10亿伏特!
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要是把这些雷电收集起来,那可真就爽翻了,毕竟这些能量浪费也是浪费!
难不成,中国频繁开展引雷实验,真的在打算收集“雷电之力”吗?
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地表水分蒸发,上升遇冷后,水汽凝结成水滴或冰晶,这些物质的数量不断增多,逐渐形成了积雨云。
积雨云内部,上升气流和下沉气流摩擦碰撞,导致水滴冰晶的电子被“撞”散。
凝结的水蒸气带负电荷,一般下降到云层底部,或直接降落到地面,没有凝结的带正电荷,一般位于云层顶部。
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积雨云中正负电荷分家后,形成了一个巨大电场,当正负电荷之间互相放电,就形成了雷电。
雷雨天,我们抬头看,会发现有些雷电在天上,有些雷电降落到地面,这是因为雷电产生的区域不同。
单个云层内的是云内闪电,两个云层间的是云间闪电,积雨云和地面的是云地闪电。
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20世纪60年代,美国、法国、日本都进行过引雷实验。
1977年,中国第一次完成人工引雷实验。
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要引雷,首先要选一片合适的区域,中国华南地区属于雷电多发区,在这个地方引雷,成功率能得到大幅度提升。
我们采用的导线直径约0.2mm,耐拉力为72N,通过发射带金属导线的火箭来引雷。
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引雷是否成功,关键在于时机,需要在自然雷电即将产生之际,通过控制火箭速度,在火箭达到200米左右高度时,找准时间阻拦自然雷电形成,成功引来雷电。
看的比较绕,假设A+和A-属于自然雷电的正负电荷,在“A+”和“A-”即将相遇的时候,我们把“A+”踢走,用“a+”来代替,并且由于“a+”是固定在火箭上,雷电会落在导线上,这样也就完成了“引雷”。
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2008年,中国成功研发出引雷专用火箭,并于2009年首次顺利完成引雷实验。
截至2021年,中国成功引雷300多次。
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一道雷电动辄几亿伏特,全球每年产生雷电2.5亿次,而雷电总是一闪而过,要么消散在云层间,要么落入大地中。
浪费了多可惜啊!
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而且因为大气中阻力分布不均匀,雷电路线难以捉摸,没法像收集雨水一样,随便在地上放个桶就能装满雨水,所以在自然状态下,收集雷电几乎不可能。
想要人工引雷,就得用上文的办法,但是,引雷真为了收集吗?
一道雷电,确实能达到10亿伏特,但这种雷电属于极其稀罕的存在,绝大多数普通雷电的能量并不高。
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通过复杂的换算,一道普通雷电大约等于277.78度电,所以你看,雷电的能量也不大,而且你怎么把收集到的雷电,立刻输送到居民家中,这里面又存在巨大挑战。
总结,雷电虽然能勉强收集储存,但技术难度大,实际效应低,没有收集的必要。
引雷的真相是为了“懂雷”。
因为雷电的破坏力太强大了!
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雷电能轻松摧毁发电机、变压器、断路器、绝缘子等电气设备,造成大规模停电,能否应用于军事战争还未可知。
雷电的热效应能对通道产生膨胀效应,说人话,那就是雷电通道会产生爆炸性冲击波,破坏路径上的物体。
雷电在放电时,强大的交变电磁场会影响金属部件、电子元器件和设备的正常运作。
当然了,雷电也非常容易电死人,全球每年有3000多人被雷电给电死……
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中国是全球雷电多灾区。
以2004年的数据来看,仅仅6~8月,雷灾次数高达6505起,伤亡人数997人,经济损失超过12亿人民币。
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中国进行引雷实验的目的,不是为了收集雷电的电能,而是要不断深入研究雷电物理机制。
例如精准提高电力设备的耐雷属性,研发出防雷设备,特别是武器弹药库,需要保证万无一失。
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电力系统、森林防火、军事及航天设施的防雷能力,都需要大量实验数据,只要把雷电的破坏力研究透彻,就能开发出相对应的防御手段,尽可能提高居民生活安全。