根據(jù)原作的描述和電視劇的演繹,故事是這樣的:
魏瓔珞接到欽天監(jiān)預報說晚上會出現(xiàn)雷電,于是在裕太妃的輕紗內縫上銀針,當晚前往她的住所,惹怒裕太妃并等待雷電出現(xiàn),最終在出現(xiàn)雷電時,使裕太妃遭遇雷擊身亡。
合理性:在雷電發(fā)生時,高大的物體(比如高層建筑、通信基站、高壓線塔、大樹等)更容易被雷電擊中。古代的宮殿通常比較宏偉,相對于周圍的物體來說較高,相對來說更容易“遭雷劈”。
雷電擊中廣州塔。
電視劇中,魏姐在輕紗中加入金屬導體,如果導體和屋頂?shù)慕饘傥矬w連在一起,確實有可能把擊中屋頂金屬物體的雷電引到室內(但概率很低)。
這也是為什么科普宣傳一直強調附近有雷電時,不要觸摸和靠近避雷針引下線、水管、電話線、電源線、室外天線的信號線等導體的原因。
不合理性:電視劇中的情節(jié)有一定的科學依據(jù),但非常牽強,也存在不合理和夸大。比如,平均來說,每平方公里在一年內發(fā)生閃電幾次到幾十次不等,因此具體擊中某一個位置的概率很低;要將雷電引入室內需要滿足很多條件等。
引雷這件事是可行的
還記得那個放風箏的富蘭克林嗎?雖然大家都知道他是引雷第一人,但其實他沒有真正地引下雷,只是證明了“雷是電”。
富蘭克林利用風箏“引雷”。來源:互聯(lián)網(wǎng)
對于人類而言,遭遇雷擊后,一般會有燒傷、心臟驟停、神經系統(tǒng)受損等癥狀。雷電電流通過人體會引起高溫、神經系統(tǒng)麻痹、暫時性休克乃至直接死亡。
富蘭克林風箏試驗中,他的手指與鑰匙之間距離很近,之間產生了明亮火花,是雷暴環(huán)境電場下在風箏線上產生的感應電荷導致的相對較弱的放電現(xiàn)象。如果風箏被雷電直接擊中,富蘭克林可能當時就……(他又不是索爾)
現(xiàn)如今,科學引雷確有其事。
8月4日,中國氣象局雷電野外科學試驗基地2018年人工引雷試驗順利結束,共成功引雷27次,創(chuàng)歷年最高水平。
每次有雷電發(fā)生時,氣象部門總是發(fā)布各種級別的預警,提醒公眾一定要遠離空曠的地方、高大的物體,不能躲在樹下躲避等。怎么自己反而不顧危險去引雷?
自然產生的閃電具有高電壓、大電流、長距離、強電磁輻射等特征,在實驗室很難進行人工模擬。人工觸發(fā)閃電是當前能夠較為真實地模擬自然閃電的唯一手段,也就是我們常說的“引雷試驗”。
人工觸發(fā)閃電發(fā)生位置固定、發(fā)生時間可預知、便于近距離測量,并且能夠直接測量閃電通道底部電流,是研究雷電放電過程、雷擊效應及測試雷電探測設備的重要手段之一。
什么是科學的引雷試驗?
在有雷暴活動的區(qū)域,科學實驗人員向雷暴云發(fā)射拖著金屬線的火箭,它以100米/秒到200米/秒的速度“沖破云霄”,從地面向上引一條放電通道到云里,形成云地之間強烈的放電現(xiàn)象,以模擬自然閃電的過程。
說起來好像很簡單,只要“放一箭”就行,其實不然。
第一,云中電荷、空中電場強度得足夠強。但在目前的技術條件下,還無法實時地直接探測云中電荷和空中電場強度,只能通過測量地面電場強度來推測空中電場的條件。
第二,雷暴云得有產生放電的條件。是否能發(fā)生自然閃電是放電條件的直觀體現(xiàn)。因此要把握時機,在自然雷電發(fā)生前(也就是放電之前),通過火箭導線的方式人工誘發(fā)放電。
第三,必須做好安全防護。由于雷電十分危險,科學引雷必須做好安全防護,實時監(jiān)測天氣狀態(tài)和電場情況,并且有針對性地做好試驗測量準備。在發(fā)射火箭進行人工引雷的階段,所有試驗人員都必須待在一個安全的“法拉第籠”(具有良好的屏蔽和接地的金屬艙)里面。
前面說到,要想雷電擊中某一指定地點概率很低,那么人工引雷是不是每次都能成功呢?
引雷是否成功是多因素的綜合結果,比如火箭發(fā)射是否正常、發(fā)射時機是否得當、發(fā)射過程中有無自然閃電發(fā)生等。同時,空中電場只能通過地面電場的測量來推測,而有很多條件會影響地面電場強度,比如周邊雷暴、降雨、地表物體等。
成功引雷需要大氣空間里有百千伏每米量級的強電場,而且電場環(huán)境需要能夠維持放電通道持續(xù)向上發(fā)展并入云。
當前的觀測手段并不能直接探測云中電荷和空中電場強度,只能綜合考慮雷達的探測和地面電場變化的觀測數(shù)據(jù),結合理論知識進行推測,其中存在較大的不確定性。
整體來看,當前階段的人工引雷是觀測、理論和經驗的結合。
雷電基地的團隊從開展人工引雷以來,成功率一般在30%到80%之間,整體看,隨著經驗的積累和探測手段的完善,成功率呈現(xiàn)增長趨勢,但不同年份之間仍然存在較大的波動。
編輯:唐曉珊
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