如何把天空中的闪电引下来?
pk101011002012/06/24物理 IP:广西
又到了一年中雷雨交加的季节,每到每年的这个时候,总是雷雨最多的时候,下雨的同时往往伴有巨大的闪电。闪电对于我来说,既是美丽的,同时又是震撼的,每当有闪电划过天空,总有一种摄人心魄的感觉,我很喜欢欣赏闪电,因为它总有一种不可抵挡的魅力,有时候我总在说,如果能把天空中的闪电引下来,那该多好啊,因此,我想设计一个引雷的实验,目的就是把天上的闪电引下来,并且记录拍摄。关于引雷的实验,很早就已经有人做过,美国的本杰明·富兰克林算是这种实验的第一人。他当时的引雷设备就是一个风筝,通过在雷雨天冒险把一个风筝放上天,再通过特殊时机把雷引下来,就是他的实验过程,不过这个方法对于我来说风险有点过高,因为你把风筝放上天的时候,还有设法控制他,这个过程就有遭雷击的危险。还有另一个方法,就是现在最常用的方法,就是使用引雷火箭,在某个特殊时机用火箭把一根金属丝发射进雷雨交加的上空,再通过火箭上的金属丝把雷电引下来,这个方法比较可靠,只是我现在尚未涉及火箭领域,还造不出这样的火箭,而且这个方法也有一定技术性,没有一定经验是很难做到的。目前,还剩下一个方法比较可行,就是使用氢气球,用一个可以升空的氢气球,在氢气球上固定一根铜丝,另一端则固定在地面上,然后选择一个电闪雷鸣的夜晚,在闪电即将出现在你上空时,把气球释放到天空中去,最后就是跑到一个比较安全的地方守株待兔,或许这个过程中就有闪电可能被引下来,你在安全的地方记录就可以了。这个方法比较简单,也比较安全,只有把带有铜丝的气球释放到天空中,接下来静观其变就可以了,是比较可行的方案。至于要不要选择在这个季节进行这个实验,我现在还未确定,因为还有一些问题需要解决,比如说,要进行这样的实验,最好选择多长的铜丝最为合适?应该在什么样的时机释放气球?实验的地点该选择哪里比较可靠?怎样做才能保证安全?等等,如果尚未考虑好这些问题,实验就很难进行,我不希望实验失败,因为最后要把气球和铜丝收回来就很费功夫了,也不想因此遭遇雷击,这样就很不值得了。因此,在考虑这个实验的时候,也想请大家探讨一下,该怎样进行这个实验才好呢?
+100  科创币    虎哥    2012/06/30 气球淋湿了升力下降,另外打雷天风大,估计有难度。
来自:数理化 / 物理
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~~空空如也
vocal@ルカ
12年6个月前 IP:未同步
411568
考虑刮风吧''''孩子
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helium
12年6个月前 IP:未同步
411571
回 楼主(pk10101100) 的帖子
考虑下激光引雷~~~~~~~~~~~
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coulson21
12年6个月前 IP:未同步
411577
您还指望能收回气球,都离子态了[s:225]
ps,激光和放射性物质差不多,会中和电荷,估计悬,不过也不是没有可能
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放牛党主席
12年6个月前 IP:未同步
411578
火箭引雷有记载的, 200多年前,本杰明·富兰克林曾用一只简陋的小风筝,成功地把“天电”从空中引下。而今天,风筝换成了小火箭。在雷暴条件比较成熟的情况下,向空中发射一个带金属丝的小火箭,在这个火箭携带的金属丝向上行进过程中,使得闪电这种先导过程能够持续地发展,形成一个雷电,这个雷电就会沿着这个导线打到地面上,使本来随机发生的自然雷电在可控状态下进行,从而获得近距离研究雷电的机会。这就是人工引雷。   据中国气象科学研究院雷电物理与防护工程实验室主任、湖北省气象局局长助理张义军介绍,目前,世界上只有法国、美国、日本、巴西和中国掌握了人工引雷技术。“人工引雷”是一种很有价值的技术和手段,它具有多方面的意义。张义军介绍说,第一,可以通过这样一个技术或者手段,了解闪电本身是怎么发生、发展的,然后才知道怎么去防护它。第二,还可以利用这样一个技术进行有针对性的观测,获取一些很重要的参量,这些参量在雷电的防护设计里面也是非常重要的。第三,可以用这样的技术和手段来检验我们防雷技术和防雷的装置、器械是不是符合要求,能不能达到理想的雷电防护程度。   实验表明,人工引发雷电对雷暴电场和云物理过程有一定的影响,这使得人工引雷有可能成为人工影响天气的一个有效手段。也许未来对雷电的防护,也可像人工防雹一样,通过发射火箭将雷电的破坏力引导到指定位置并加以释放。另外,“人工引雷”所击地点附近会产生强大的电磁辐射,这种辐射则可能诱发作物或其种子基因发生变异,所以如果将“人工引雷”技术应用于人工育种,就能大大降低太空育种的成本,可以选育多种有实用价值的新品种。
编辑本段人工引雷实验
  据中国科学院大气物理研究所研究员、国际大气电学委员会委员郄秀书介绍,人工引雷应该说是从上个世纪六十年代开始发展的一种专门技术。主要是通过在雷雨天气的时候,向雷暴云体发射专用的引雷火箭,使雷电在预定的时间和预定的地点发生。   国际上,美国1967年在海上首次引雷成功,陆地上首次成功的人工引发雷电于1973年在法国实现。我们国家上世纪八十年代在老一代科学家的领导下,开始进行人工引雷实验,从1989年中国科学院兰州高原大气物理研究所首次人工引雷成功到现在整整二十年,应该说期间取得了很大的进步。现在我国一共成功引雷六十多次,在一些重点雷灾区域都有过成功的人工引雷实验。
编辑本段人工引雷的方法
  人工引雷火箭拖着一条细细的钢丝,这是引雷的关键。引雷火箭导线要有足够的抗拉强度,要细要轻,以减轻火箭的负荷,而且导线表面要光滑,以减小飞行阻力。   在实际引雷中,导线一般采用直径为0.2毫米的细钢丝,为了增加钢丝的机械强度及耐火强度,在钢丝外面包上一层尼龙。导线的长度大约为几百米,一般被绕在一个线轴上。线轴的绕制是一项比较精细的工作,绕线质量的好坏直接关系到拉线的成功率。   引雷火箭是人工引雷的主要工具,火箭采用复合材料,箭体内有火箭发动机、发动机点火电爆管。为了防止火箭发射后落下时砸伤人员和附近的房屋,所以箭头内有降落伞、抛伞点火药及延时装置。   火箭发射后上升的速度是能否成功引雷的关键。火箭的发射速度,要掌握适中,最大速度以不超过每秒190米为宜。太快了,会把直径0.2毫米、仅能承受7公斤拉力的钢丝拉断,达不到引雷的目的。火箭太慢了,赶不上带电粒子的飘移速度,同样不能引雷电落地。 我国新一代引雷火箭的速度范围控制在120m/s-190m/s之间,满足成功拖线的要求;火箭在箭头内部装有降落伞,可在火箭发动机燃烧完并达到最大高度时将降落伞抛出,牵引箭头和火箭残体缓缓落下,保证了地面人员的安全。
编辑本段人工引雷的作用
  那么人工引雷火箭究竟有哪些作用呢?   传统的避雷系统还是由避雷针、避雷带、引下线、接地体等构成的,但随着新型避雷装置的研究,需要进行更加实际的雷击试验。因此,“人工引雷”不但可以用于雷电物理研究,还能对雷电防护装置的性能进行综合试验和评估。对雷电防护设备的检测,过去只能在高压实验室内进行。而“人工引雷”提供了最接近真实的自然雷电模拟源,可对防雷设备机理及效果进行检验,结果更为可靠。   另外,气候变化和雷暴雷电活动之间有着密切的关系,人工引雷试验表明,人工引发雷电对雷暴电场和降水有明显影响,一般会导致降雨猛增。相关的模拟计算也表明,对冰雹云进行人工引雷可以使冰雹削减、降水增加。这样在一定条件下,人工引雷有可能成为人工影响天气过程的一个有效手段。
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pk10101100作者
12年6个月前 IP:未同步
411579
回 2楼(火箭爱好者) 的帖子
激光引雷我也想过,只是火箭引雷我都做不到了,还激光引雷,而且这个技术目前也不是很成熟,似乎没有足够高的功率是很难达到这个目的的,要想设计这一装置恐怕要花大把资金吧。
+1
科创币
火箭爱好者
2012-06-24
考虑下紫外的,这个无需多大的功率,貌似几百mw的足矣
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pk10101100作者
12年6个月前 IP:未同步
411580
回 3楼(kewei_9900) 的帖子
我说的是,万一实验失败,没有把雷电引下来,这气球和铜丝还得收下来,这就够麻烦的了。
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20!Dopaminor
12年6个月前 IP:未同步
411950
回 3楼(kewei_9900) 的帖子
[s:214]激光会射出电子???
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coulson21
12年6个月前 IP:未同步
412059
回 7楼(20!不曾存在) 的帖子
不会,但可以电离出自由离子,跟同位素有点像(虽然效果完全不一样)
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zhaoyunguo
12年6个月前 IP:未同步
412088
别让人说装逼 不然遭雷劈
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20!Dopaminor
12年6个月前 IP:未同步
412345
回 8楼(kewei_9900) 的帖子
问题是电子是从激光器里射出来的还是凭空产生的
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coulson21
12年6个月前 IP:未同步
412425
回 10楼(20!不曾存在) 的帖子
激光是空气里电离出的负离子,实际上,同位素产生的离子也大部分是从空气中电离出来的,阿尔法粒子有很强的电离能力,你可以算算,避雷针上的同位素才能产生多少一点离子。所以说有点像。但是两者产生的离子的分布完全不同。
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20!Dopaminor
12年6个月前 IP:未同步
412832
回 11楼(kewei_9900) 的帖子
...................既然是电离空气  就没有另外多产生的电子就不会有3楼所说的“中和”一说吧
a粒子没有点子当然电离能力强了..  
貌似避雷针基本都只用了尖端效应   用放射性太贵了吧  估计很少用
+13
科创币
coulson21
2012-06-27
啊,我表述稍微有点问题,我的意思是说云层中的电荷通过自由离子与大地产生的感应电荷中和,可能导致无法产
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coulson21
12年6个月前 IP:未同步
412894
啊,我表述稍微有点问题,我的意思是说云层中的电荷通过自由离子与大地产生的感应电荷中和,可能导致无法产生闪电。(同位素避雷针原理)
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20!Dopaminor
12年6个月前 IP:未同步
412969
回 13楼(kewei_9900) 的帖子
...................中和过程不就是闪电.......
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coulson21
12年6个月前 IP:未同步
413017
回 14楼(20!不曾存在) 的帖子
就怕他缓慢中和,想同位素避雷针一样
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爱幂
12年6个月前 IP:未同步
413678
不要搞吧! 太危险了; 一个暴雷就几吨TNT当量的,还不把你轰成气体与尘埃。
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pk10101100作者
12年6个月前 IP:未同步
414597
至于应该用什么气球来进行这种实验,我考虑使用那种专门用于悬挂广告横幅的氢气球,直径应该在3米左右,这种气球的升力比较大,考虑到这种气球的巨大升力,用普通的铜丝应该拴不住这种气球的了,或许要使用诸如电线或钢丝等强度比较大,又能导电的东西,把它们和气球固定在一起,在放上天空,然后等待见证分晓的时刻。接下来就是应该考虑要用多长的电线或钢丝的问题了,短了达不到效果,长了又有点浪费,而且即使长度能达到要求,又得考虑风向的问题,因为在有风的情况下,气球不可能一直垂直向上,而是偏向其它方向,如此以来,肯定与原来的高度有所偏差,这样要使用的电线或钢丝可能比预计要更长一点,由于没有这方面的经验,所以也不知道该使用多长的电线才合适,估计可能要用1000米左右的,这样成功的几率应该比较大吧。那么,请教一下,如果是用气球通过悬挂在上面的电线把雷电引下来,那电线的长度应该在多少才合适呢?
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