风雨中的“捕雷人”

陈绍东野外工作照

陈绍东的研究团队检修引雷装置。

雷电研究专家陈绍东：

每逢夏季，广东地区的上空经常会遇到打雷闪电的天气，日前，“6名游客在海珠湖公园凉亭内躲雨时被雷电击中”一事发生后，人们对雷唯恐避之不及。然而，在广州，却有一位捉雷人，每逢雷雨交加，正是他和研究团队出动“捕捉”雷电的绝佳时机，他就是广东省防雷中心专家陈绍东，解剖“雷电”就是他十余年的主要研究内容。

广州日报记者 张映武

每年有4个月

在野外“抓雷”

在广东从化光联村外的一处偏僻山坡，有一个国家级的 “广州野外雷电试验基地”设立在此，这里是一片空旷的杂草地，场地里竖着各种形状的天线，核心工作室是一间用集装箱改装的铁屋子。陈绍东是实验基地的总工程师，他从2006年开始在这实验雷电，是雷电试验基地的元老成员之一。每年的5至8月的雷雨频繁时期，陈绍东和一群“抓”雷的研究人员便驻扎在此，挤在约40平方米的小铁屋里准备好各项仪器设备，随时“捕捉”基地上空出现的闪电。

野外作业安全第一位，陈绍东告诉记者，将闪电引下来之前，首先要确保它伤害不了研究人员，为此，他们工作的铁屋子在设计时费了不少功夫。据了解，铁屋子是由集装箱加装了两层龙骨和铁皮，中间还充填有泡沫，更重要的是，集装箱屋是一个法拉第笼结构：房子的地下铺设了金属地网，给金属屋子做了良好的接地，这样即使雷电击中房屋，电流也能够迅速泄入地下，可以确保室内人员的人身安全。

陈绍东介绍称，引雷实验主要使用“火箭导线引雷技术”，他们在铁屋里通过光纤遥控场地上的小火箭诱导雷电下来，一旦成功，闪电将准确无误地打在小木屋上的引雷杆上。在过去的10年时间里，陈绍东和基地的科研人员多次成功将闪电从天上“引导”到地面，共获得了90多道闪电的详细数据。“研究雷电，是为了给雷电监测、雷电预警预报、雷电防护业务以及雷电的应用等提供更多的科学依据。”陈绍东说。

等待良机 捕捉雷电

将闪电引到地面，听上去似乎非常惊险刺激，不过对于陈绍东他们来说，这是一份非常严谨的科研工作，丝毫马虎不得。陈绍东介绍称，引雷的技术原理并不复杂，这与美国科学家本杰明·富兰克林的“电风筝实验”类似，难点就在于非常考验研究人员对时机的把握。

雷暴云正是引雷的天气条件，研究人员需要等待合适的时机，陈绍东告诉记者，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”到闪电的机会也屈指可数，运气不好时，有时候一个月都难捕捉到雷电一次。不过陈绍东早已习以为常，尽管他们坚持从早上守到凌晨，但仍经常是无功而返。“大多数的雷暴云不是与试验基地擦肩而过，就是在靠近时突然改变了形状或路线，经常是只闻雷声不见雷云，导致实验不得不中止。”陈绍东说。

为了不错过一切引雷的可能性，陈绍东他们在天气不稳定的状况下也积极争取实验机会，每天吃过饭后，他们就在引雷观测室里“守株待兔”，等待一切可能的引雷机会，有时在夜里遇到理想的雷雨天气，陈绍东就和队友连夜作业试验。要获得一次成功的引雷试验，陈绍东要做很多准备工作：首先要了解天气状况，根据气象报告预测是否将有雷云天气即将来临；其次要判断雷云区离实验基地的距离，太远或太近都不适合；在确定雷云会经过基地上空后，他和队友们要马上安装、测试好各项仪器设备，迎接闪电的到来。

每当有雷暴云即将“侵入”基地上空时，陈绍东等人要恰到好处地抓住时机，启动小火箭将闪电“引”下来，不过更多的时候，他们处于全天候等待的状态，野外实验基地没有空调设备，夏天天气炎热、蚊虫叮咬，不过这并不影响他们这群年轻研究人员的“引”雷热情。

雷电将来或可处理垃圾

雷暴云越靠越近，试验条件越来越成熟，陈绍东告诉记者，虽然长期与雷电打交道，但当近距离见到闪电时仍是令人震撼，“觉得它很远，心里就不用担心，但是雷很近的时候，那种电闪雷鸣、大地震动的场景也是很怕的。”他们的研究团队大多是富有工作激情的年轻人，有时仪器没电了，不得不冒着雷雨到外面去更换设备电池，遇到这种情况，陈绍东宁愿放弃引雷的机会以确保安全。

提到闪电被引下来时的场面，陈绍东言谈中难掩激动之情：“小火箭升空后，可以清楚地看到一道明亮的闪电沿着火箭牵引的导线笔直地传到地面，随后是小屋上方猛然炸起一声响雷，大地仿佛都在颤抖，从闪电击下到在地面散开，整个过程大概只有1秒钟，尽管时间非常短暂，但观测设备上已经记录下了电流、电场、磁场强度、雷电频谱等种种数据。”

这一瞬间是陈绍东他们最紧张的时刻，他们在一次次雷击过程中探测自然闪电和人工触发闪电的电场、磁场和辐射场；在一道道炫目的电光魅影中研究雷电的电流、频谱和光学现象，然后根据各项数据对其进行细致的“解剖”。

陈绍东告诉记者，利用人工触发闪电开展雷电防护业务的应用研究是一个崭新的领域，这与实验室里研究人工闪电是不一样的，除了用于雷电防护，其实闪电研究还有很多的用途，比如俄罗斯的科研人员利用人工闪电帮助种植蔬菜；美国科学家研究用雷电处理垃圾；还有的研究将雷引到石头上，产生人工闪电熔岩；甚至还有的研究人员在研究利用闪电原理来治病。陈绍东介绍称，强烈的闪电能把通道中的大气电离，产生氮化物，雷多的地方氮肥多，将来比如在温室大棚内装配特制的电力设备，定时打出耀眼的电光，促进蔬菜生长，当然这还有很多研究工作要去做。

捕捉到罕见的

“正极性闪电”

陈绍东告诉记者，即使引雷的条件和技术成熟，但他们的成功率也只有三成左右，而在南方地区能引到“正极性闪电”是非常罕见的。今年5月以来，受厄尔尼诺天气影响，试验基地地区的降雨量达到了正常年份三倍以上，天气系统多以暖云降水为主。在雷暴电活动较弱的情况下，研究人员几乎全天守候在基地寻找引雷电的机会，他们终于在5月30日抓住了有利的天气条件，实现了两次成功的人工触发闪电，特别是第二次触发闪电为正极性放电，这在野外雷电试验基地10年的历史中尚属首次，这也是在中国南方地区首次成功触发的正极性闪电。这一突破性的发现，让基地科研人员取得了宝贵的光、电、磁同步观测资料。

避雷小常识：

陈绍东称，利用人工触发闪电毕竟是用于实验研究，人们在日常生活中遇到雷雨天气要尽量避免到户外活动。很多人一遇到雷雨天气，就着急找最近的地方避雨，如路边简易小房、风雨亭、工棚等，而这些通常是没有防雷装置的，若雷击中房子，很容易造成躲在里面的人员伤亡。其次，应避免使自己成为周围的最高点，尽快离开山坡、山顶、山脊、河流、湖泊，避免多人拥挤在一起，分别选择最低处，双脚并拢蹲下，弃去身上金属导电物体；不要靠近电杆、大树、烟囱等处。