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《让科技插上声音的翅膀》第三期《坐看风云,相约雷电——中国首个野外雷电试验基地探访记》

    19-06-07 17:20:33

成功引雷视频

 

提起雷电,人们往往避之不及,但在广东这个雷暴高发区,却有一群专门“抓雷”的人。为了进一步研究雷电规律,提高防雷减灾能力,气象部门在广州从化建立了全国首个固定的野外雷电试验基地,进行“人工引雷”试验。

本期的《让科技插上声音的翅膀——城市之声获奖知识性节目展播》,将播出由广东广播电视台城市之声制作的,获2016年广东广播影视奖二等奖的《坐看风云,相约雷电—— 中国首个固定野外雷电试验基地探访记》。让我们一起感受电闪雷鸣的震撼,揭开野外雷电试验基地的神秘面纱。

广州野外雷电试验基地俯瞰图 

坐看风云,相约雷电

—— 中国首个固定野外雷电试验基地探访记

正文:

[雷声、闪电声、雨声交集]

[主持]每年夏季,南粤的天空里都会出现雷雨交加、闪电划破长空的情形。为了躲避雷击,人们都会进入屋内。然而,在广东从化,一群年轻人却偏要在这样恶劣的天气里去野外基地工作,因为,他们有着一个神秘而又艰巨的任务,那就是通过人工引雷的方法,把天上的雷电引下来,收集相关数据和资料进行研究。用他们的话来说,这是在“抓雷”。今天的节目将和大家一起走进中国首个固定野外雷电试验基地——广州野外雷电试验基地,走近“抓雷人”。

广州野外雷电试验基地 

[现场录音]刚刚看雷达图,等会要雷暴了,我们去基地吧!快点准备一下。

好好好!

我在群里通知一下。

哦,好的,我就赶紧去开车了啊。你们把设备收拾一下就赶紧下来吧。行!]

[汽车引擎发动声]

[主持]汽车驶出了从化气象局,往光联村驶去。从化的光联村是中国首个固定野外雷电试验基地——广州野外雷电试验基地所在地。车上坐的一群年轻人来自中国气象科学研究院和广东省气象局,每年的4到8月,他们都会聚集在这里,坐看风云,与雷电相约。

[《雷电之歌》:引雷电,引雷电,大家都去引雷电……]

[旁白]雷电被联合国有关部门列为最严重的十种自然灾害之一。而广东由于自然条件复杂,雷暴日多,是世界上雷电灾害最严重的地区之一。全省年均雷暴日数超过八十天,也就是说一年下来平均约5天就有1天打雷,部分地区年均雷暴日数超过100天。每年都会发生因雷击导致的灾害事故。广东省防雷中心的监测结果显示,仅2014年全省因雷击造成的灾害实例就有640宗。

广州野外雷电试验基地控制室 

[主持]基地的引雷试验场是在一片开阔的田地里。两个连通的集装箱房子,闪着金属亮光的引雷火箭发射装置、高耸细长的移动基站、风力和光伏发电机组就是基地的全貌了。

[旁白]基地看似简单,却不容小觑。这里有着国内雷电研究优秀的团队,设备累积投入上千万元。2006年夏季正式开展人工引雷试验。集装箱房是试验场的核心区,数据资料采集和作业人员都集中于此。为了确保安全,加装了两层龙骨和铁皮,中间填充有泡沫。实际上它还是一个法拉第笼:房子的地下铺了金属地网,万一雷电击中房屋,电流能够迅速泄入地下,保障室内人员的人身安全。同时,它还是一个金属六面体,可以屏蔽雷电发生时产生的电磁脉冲。

[主持]原广东省气象局副局长、防雷专家杨少杰介绍,基地之所以选址从化是经过科学论证的。

[杨少杰录音]广州地区雷暴活动比较频繁,从化恰恰又处在广州的北面。我们选中的这个实验基地,它北面是靠山,东南面是一块开阔的平地。如果这个雷云运动的时候,它遇到地表的障碍物,它会发生抬升作用。那么在这个抬升作用这个区域里面最容易发生雷击)

[主持]早在18世纪中叶,富兰克林就利用风筝引雷电进行试验研究。那野外雷电试验基地又是如何进行人工引雷的呢?中国气象局广州热带海洋气象研究所雷电研究团队的陈绍东博士说:

[陈绍东录音]我们要有人天天关注这个雷达,从雷达的这个图上就很明显会看到云的生消(生成与消失),基本都能看到。如果看到雷暴云过来了,云顶的高度也比较高,强度也比较大的时候,我们就开始上到引雷点上。另外一个我们要根据现场的一台电场仪,电场仪可以很好地显示出这个雷暴云登顶的时候,云里面的电对我们地面之间的电场,当这个雷暴云也在我们头顶的时候,另外电场也达到一定阈值的时候,我们就可以开始作业了。

引雷火箭发射区

[主持]在基地上静静矗立的6枚闪烁着金属光芒的引雷火箭正是人工引雷的重要武器,发射引雷火箭也是“抓雷人”进行作业的第一步。陈绍东博士说:

[陈绍东录音]我们要在根据电场变化的曲线,电场它一直在升高,但是没有发生闪电之前的那一瞬间,就按火箭发射的按钮。然后,火箭就开始上升了。火箭上去以后它的速度是很快的,它自己会击穿空气,很快就跑到云里面去了。然后,就把闪电给引下来。

[旁白]尽管广州地区雷雨季节时闪电频繁,但雷电本身不可控,一年下来能让他们“抓雷”的机会并不多,运气不好时,有时候一个月都难捕捉到雷电一次。因为,雷暴云的形成、消散受各种因素的影响。比如,雷暴自身的闪电不能过于频繁,雨量也不能太大,这样都会迅速地中和云中积累的电荷。另外,火箭发控系统的任何环节不能出错,还有火箭在发射之后金属线也可能断线而无法开启闪电通道。因此,在烈日当空,没有雷暴的时候,研究人员也需在试验场上反复地检查设备,以确保能在每一次雷云过顶的时候,成功引雷。

[雷声]

[主持]天空中雷声轰隆,监测仪器显示,远处的浓云正在渐渐逼近,雷暴活动趋势直奔头顶,雷达回波显示雷暴云厚度较厚,云顶较高。一切都表明,这是一个引雷的好时机。负责按动引雷火箭的中国气象科学研究院徐良韬博士十分冷静而专注地注视着监测仪器。

[徐良韬录音]有时候,我觉得就像猎豹捕捉猎物一样,要一直在那里潜伏着,在那等。然后抓到一个机会,突然出手,就可以把雷给引下来了。

[主持]时间一点一滴地推移,默默注视检测仪器的徐良韬博士发出了命令。

[现场录音]五、四、三、二、一,发射!

[现场效果声]

[旁白]控制室内的触发信号由光纤传至火箭发射器,火箭沿着垂直向上的轨道发射出去,向上飞窜,云中亟待释放的电荷捕捉住从火箭高速向上形成的上行先导,构成闪电通道。而火箭的底部连接有铜丝导线,在闪电通道形成后,强大的电流就沿着建立的通道释放,最终到达地面。

[主持]在观测点,伴随着一声巨响,一道耀眼的白光从天而降,到尾端还泛着绿光。

[现场录音]引雷成功!保存数据!

夜间引雷成功 

[主持]从徐良韬博士按动发射火箭的按钮到引雷的成功仅仅是几秒种的时间,但对于现场的所有人来说,这几秒种足以让大家心跳加快。要知道,他们曾经经历过无数次与雷暴云擦肩而过,深夜守候而毫无收获的遗憾。用中国气象局广州热带海洋气象研究所、雷电研究团队工程师颜旭的话来说,每次引雷成功都是一次震撼。

[颜旭录音]比我们平时听到的(雷声)会大很多,在试验场上做引雷实验,雷离我们的控制室一共就100米。真的是非常非常震撼。有些时候,那个雷电流比较大的时候,可能屋子里都会有一点点的震的感觉。遇到那些回击比较多、雷电流比较强的时候,一个闪电下来,不是响一声,它就“啪啪啪啪啪”不停地响,有些回击比较多的响十几次,它的亮光一直在眼前亮、亮、亮的。闪电完成之后可能几秒,或者10秒钟左右,眼前都还会一直有这种景象。

[主持]从天上引下来的雷电在被观测设备捕捉以后进入地网形成安全泻流。在试验场内的雷电电流测量仪、电、磁场同步观测系统、高速摄像机等记录着雷电的各种物理数据。要

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