在自然界中,总有一些特殊的现象,或者说是自然规律,会引发人们的好奇心,比如说地震、火山、龙卷风、冰雹、沙尘暴等等。
最让人着迷的莫过于是闪电了,每一次闪电的出现,都能给人们带来无限的震撼,也让人们在好奇心的驱使下,不断去探究闪电背后隐藏的一些奥秘。
近年来人工引雷这项技术,便成了气象部门的一个重要课题,人们希望可以通过人工的方式,更好的了解雷电产生的机制。
在一定程度上去避免雷电给人们带来的一些潜在危害,比如说雷击造成的人员伤亡,雷电对电力系统和电子通讯的中断,以及雷电所引发的森林火灾等等。
一、一道闪电可以发多少电?
正常情况下一道闪电的长度约2-3千米,长一点的闪电可以达到20千米,直径可达几十厘米粗。
一次闪电的电压在100万伏特到1亿伏特之间,放电时间在0.001-0.01秒,可以说一道闪电所具备的电能是非常可观的。
相信大家都很好奇一道闪电到底有多少度电呢?
要计算一道闪电的电量,我们可以通过以下的公式来进行计算,即E=IVt,其中E代表电能,I代表电流,V代表电压,t代表时间,通过这个公式,我们可以算出一道闪电释放的能量约为1389度。
或许大家会觉得1389度的电量已经非常可观了,如果将这个数字和全球的用电需求相比,就会发现,这个数字其实并不算什么。
全球的用电需求每年都在不断的增长,到了2024年全球的用电需求已经达到了30万亿度,相比之下一年内全球可以观测到的闪电次数也就是14亿次,大家可以算一算,全球每年因为闪电而产生的电量,到底有多少。
能够被人类所利用的闪电其实并不多,只有1/4的闪电才能够直接接触到地面,其他的闪电要么是在云层中产生,要么是在云和云之间产生,这些闪电对于人类来说并没有太大的用处,人类目前还无法通过自然的方式,来进行闪电的捕获和储存。
二、为什么会有人工引雷这项技术?
对于大家来说或许一开始会觉得很奇怪,既然闪电的电量并不能为人类所用,那么为什么近年来,气象部门却一直在进行人工引雷的试验呢?
人工引雷的出现和雷电的电量并不是一个概念,人工引雷更多的是一种科学的探究,也是一种避雷的手段。
雷电是在雷暴云中产生的,雷暴云是一种非常特殊的云团,它内部的水汽非常充足,也伴随着强烈的对流运动。
雷暴云内部的水汽,会在不断的碰撞中,产生大量的静电,从而形成正负极的电荷,当这些电荷积累到一定的程度时,就会产生放电现象,也就是我们所看到的闪电。
雷暴云内部的电荷分布是非常不均匀的,地面区域的场强,又会受到雷暴云的影响,当地面的电场强度逐渐增大时,就会意味着这个地方很可能会有雷电的产生,还可能会有大规模的雷电产生。
气象部门希望可以通过人工的方式,更好的了解雷电的产生机制,也可以在一定程度上,去预测雷电的产生位置和规模。
这并不代表我们可以在任何时候去人为的触发雷电,而是要在非常特殊的时机,通过科学的方法,去选择合适的地点和合适的雷云。
比如说在雷云的中心位置,通过发射火箭的方式去释放云层内的电荷引发雷电的产生,通过这种方式,我们可以更好的了解雷电的产生机制,也可以及时的预警周围的人员,让他们做好防护措施。
通过这种方式我们还可以主动的去触发雷电,就可以更好的控制雷电的产生位置和规模,为人们的生产生活带来一定的便利。
如可以及时的预警高层建筑,可以避免雷电对电力系统和电子通讯的中断,还可以及时的进行人员疏散,防止雷电造成的人员伤亡,以及雷电所引发的森林火灾。
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