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《讓科技插上聲音的翅膀》第三期《坐看風云,相約雷電——中國首個野外雷電試驗基地探訪記》

    19-06-07 17:20:33

成功引雷視頻

 

提起雷電,人們往往避之不及,但在廣東這個雷暴高發區,卻有一群專門“抓雷”的人。為了進一步研究雷電規律,提高防雷減災能力,氣象部門在廣州從化建立了全國首個固定的野外雷電試驗基地,進行“人工引雷”試驗。

本期的《讓科技插上聲音的翅膀——城市之聲獲獎知識性節目展播》,將播出由廣東廣播電視臺城市之聲制作的,獲2016年廣東廣播影視獎二等獎的《坐看風云,相約雷電—— 中國首個固定野外雷電試驗基地探訪記》。讓我們一起感受電閃雷鳴的震撼,揭開野外雷電試驗基地的神秘面紗。

廣州野外雷電試驗基地俯瞰圖 

坐看風云,相約雷電

—— 中國首個固定野外雷電試驗基地探訪記

正文:

[雷聲、閃電聲、雨聲交集]

[主持]每年夏季,南粵的天空里都會出現雷雨交加、閃電劃破長空的情形。為了躲避雷擊,人們都會進入屋內。然而,在廣東從化,一群年輕人卻偏要在這樣惡劣的天氣里去野外基地工作,因為,他們有著一個神秘而又艱巨的任務,那就是通過人工引雷的方法,把天上的雷電引下來,收集相關數據和資料進行研究。用他們的話來說,這是在“抓雷”。今天的節目將和大家一起走進中國首個固定野外雷電試驗基地——廣州野外雷電試驗基地,走近“抓雷人”。

廣州野外雷電試驗基地 

[現場錄音]剛剛看雷達圖,等會要雷暴了,我們去基地吧!快點準備一下。

好好好!

我在群里通知一下。

哦,好的,我就趕緊去開車了啊。你們把設備收拾一下就趕緊下來吧。行!]

[汽車引擎發動聲]

[主持]汽車駛出了從化氣象局,往光聯村駛去。從化的光聯村是中國首個固定野外雷電試驗基地——廣州野外雷電試驗基地所在地。車上坐的一群年輕人來自中國氣象科學研究院和廣東省氣象局,每年的4到8月,他們都會聚集在這里,坐看風云,與雷電相約。

[《雷電之歌》:引雷電,引雷電,大家都去引雷電……]

[旁白]雷電被聯合國有關部門列為最嚴重的十種自然災害之一。而廣東由于自然條件復雜,雷暴日多,是世界上雷電災害最嚴重的地區之一。全省年均雷暴日數超過八十天,也就是說一年下來平均約5天就有1天打雷,部分地區年均雷暴日數超過100天。每年都會發生因雷擊導致的災害事故。廣東省防雷中心的監測結果顯示,僅2014年全省因雷擊造成的災害實例就有640宗。

廣州野外雷電試驗基地控制室 

[主持]基地的引雷試驗場是在一片開闊的田地里。兩個連通的集裝箱房子,閃著金屬亮光的引雷火箭發射裝置、高聳細長的移動基站、風力和光伏發電機組就是基地的全貌了。

[旁白]基地看似簡單,卻不容小覷。這里有著國內雷電研究優秀的團隊,設備累積投入上千萬元。2006年夏季正式開展人工引雷試驗。集裝箱房是試驗場的核心區,數據資料采集和作業人員都集中于此。為了確保安全,加裝了兩層龍骨和鐵皮,中間填充有泡沫。實際上它還是一個法拉第籠:房子的地下鋪了金屬地網,萬一雷電擊中房屋,電流能夠迅速泄入地下,保障室內人員的人身安全。同時,它還是一個金屬六面體,可以屏蔽雷電發生時產生的電磁脈沖。

[主持]原廣東省氣象局副局長、防雷專家楊少杰介紹,基地之所以選址從化是經過科學論證的。

[楊少杰錄音]廣州地區雷暴活動比較頻繁,從化恰恰又處在廣州的北面。我們選中的這個實驗基地,它北面是靠山,東南面是一塊開闊的平地。如果這個雷云運動的時候,它遇到地表的障礙物,它會發生抬升作用。那么在這個抬升作用這個區域里面最容易發生雷擊)

[主持]早在18世紀中葉,富蘭克林就利用風箏引雷電進行試驗研究。那野外雷電試驗基地又是如何進行人工引雷的呢?中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所雷電研究團隊的陳紹東博士說:

[陳紹東錄音]我們要有人天天關注這個雷達,從雷達的這個圖上就很明顯會看到云的生消(生成與消失),基本都能看到。如果看到雷暴云過來了,云頂的高度也比較高,強度也比較大的時候,我們就開始上到引雷點上。另外一個我們要根據現場的一臺電場儀,電場儀可以很好地顯示出這個雷暴云登頂的時候,云里面的電對我們地面之間的電場,當這個雷暴云也在我們頭頂的時候,另外電場也達到一定閾值的時候,我們就可以開始作業了。

引雷火箭發射區

[主持]在基地上靜靜矗立的6枚閃爍著金屬光芒的引雷火箭正是人工引雷的重要武器,發射引雷火箭也是“抓雷人”進行作業的第一步。陳紹東博士說:

[陳紹東錄音]我們要在根據電場變化的曲線,電場它一直在升高,但是沒有發生閃電之前的那一瞬間,就按火箭發射的按鈕。然后,火箭就開始上升了。火箭上去以后它的速度是很快的,它自己會擊穿空氣,很快就跑到云里面去了。然后,就把閃電給引下來。

[旁白]盡管廣州地區雷雨季節時閃電頻繁,但雷電本身不可控,一年下來能讓他們“抓雷”的機會并不多,運氣不好時,有時候一個月都難捕捉到雷電一次。因為,雷暴云的形成、消散受各種因素的影響。比如,雷暴自身的閃電不能過于頻繁,雨量也不能太大,這樣都會迅速地中和云中積累的電荷。另外,火箭發控系統的任何環節不能出錯,還有火箭在發射之后金屬線也可能斷線而無法開啟閃電通道。因此,在烈日當空,沒有雷暴的時候,研究人員也需在試驗場上反復地檢查設備,以確保能在每一次雷云過頂的時候,成功引雷。

[雷聲]

[主持]天空中雷聲轟隆,監測儀器顯示,遠處的濃云正在漸漸逼近,雷暴活動趨勢直奔頭頂,雷達回波顯示雷暴云厚度較厚,云頂較高。一切都表明,這是一個引雷的好時機。負責按動引雷火箭的中國氣象科學研究院徐良韜博士十分冷靜而專注地注視著監測儀器。

[徐良韜錄音]有時候,我覺得就像獵豹捕捉獵物一樣,要一直在那里潛伏著,在那等。然后抓到一個機會,突然出手,就可以把雷給引下來了。

[主持]時間一點一滴地推移,默默注視檢測儀器的徐良韜博士發出了命令。

[現場錄音]五、四、三、二、一,發射!

[現場效果聲]

[旁白]控制室內的觸發信號由光纖傳至火箭發射器,火箭沿著垂直向上的軌道發射出去,向上飛竄,云中亟待釋放的電荷捕捉住從火箭高速向上形成的上行先導,構成閃電通道。而火箭的底部連接有銅絲導線,在閃電通道形成后,強大的電流就沿著建立的通道釋放,最終到達地面。

[主持]在觀測點,伴隨著一聲巨響,一道耀眼的白光從天而降,到尾端還泛著綠光。

[現場錄音]引雷成功!保存數據!

夜間引雷成功 

[主持]從徐良韜博士按動發射火箭的按鈕到引雷的成功僅僅是幾秒種的時間,但對于現場的所有人來說,這幾秒種足以讓大家心跳加快。要知道,他們曾經經歷過無數次與雷暴云擦肩而過,深夜守候而毫無收獲的遺憾。用中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所、雷電研究團隊工程師顏旭的話來說,每次引雷成功都是一次震撼。

[顏旭錄音]比我們平時聽到的(雷聲)會大很多,在試驗場上做引雷實驗,雷離我們的控制室一共就100米。真的是非常非常震撼。有些時候,那個雷電流比較大的時候,可能屋子里都會有一點點的震的感覺。遇到那些回擊比較多、雷電流比較強的時候,一個閃電下來,不是響一聲,它就“啪啪啪啪啪”不停地響,有些回擊比較多的響十幾次,它的亮光一直在眼前亮、亮、亮的。閃電完成之后可能幾秒,或者10秒鐘左右,眼前都還會一直有這種景象。

[主持]從天上引下來的雷電在被觀測設備捕捉以后進入地網形成安全瀉流。在試驗場內的雷電電流測量儀、電、磁場同步觀測系統、高速攝像機等記錄著雷電的各種物理數據。要

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