關(guān)屹瀛，張 洋，楊 帆，官福順，滕 浩 ，劉 穎，熊 峰

（1.黑龍江省氣象局機關(guān)服務(wù)中心，黑龍江 哈爾濱 150030；2.黑龍江省人工影響天氣辦公室，黑龍江 哈爾濱150030；3.黑龍江省氣象數(shù)據(jù)中心，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 引言

雷電災(zāi)害被聯(lián)合國列為 “最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一”[1]。 最早成功進(jìn)行人工觸發(fā)閃電試驗要算是由Newman 于1966 年在里弗羅里達(dá)海洋上進(jìn)行的，此后用向雷暴云發(fā)射拖帶細(xì)金屬導(dǎo)線的方法成功地實現(xiàn)了人工引發(fā)雷電[2]。 法、日、美以及中國都進(jìn)行了人工引雷實驗及綜合測量，20 世紀(jì)90 年代以來，又進(jìn)一步發(fā)展完善了所謂“空中觸發(fā)”引雷技術(shù)，這樣當(dāng)細(xì)金屬絲被火箭帶到空中后， 在其上端及下端與尼龍線的連接處會在雷暴云電場作用下分別激發(fā)起上行和下行先導(dǎo)， 它們在環(huán)境電場作用下分別向雷暴云和地面雙向傳輸[3]。

然而火箭拖帶金屬銅絲或者鋼絲引雷存在嚴(yán)重不足：(1)因拖帶牽引線，故只能垂直發(fā)射，所以發(fā)射角很小，且不機動。 (2)存在極大安全隱患。 若引雷沒有成功的話， 銅引線在降落過程中如搭接到高壓電線或行人身上都將造成極大危害。 基于上述有線火箭觸發(fā)閃電的不足, 研發(fā)了一種新型無線消雷火箭彈，該火箭彈通過影響云內(nèi)外電場，進(jìn)而達(dá)到消除或減弱雷電活動，從而避免雷擊災(zāi)害。

2 實驗設(shè)備

（1）火箭彈及發(fā)射系統(tǒng)：江西新余國科生產(chǎn)的XL-1 型火箭彈及8 管機動發(fā)控系統(tǒng)。

（2）大氣電場儀：北京華云東方探測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的AEFI 型大氣電場儀。

（3）車載雷達(dá)：安徽四創(chuàng)電子股份有限公司生產(chǎn)的SCRXD-01M 型車載X 波段全相參多普勒天氣雷達(dá)。

3 實驗過程

2019 年8 月，歷時24 d 在伊春鐵力進(jìn)行了新型火箭彈對云內(nèi)外電場野外試驗。

（1）8 月 21 日上午：衛(wèi)國村野外實驗。天氣：大雨

實驗情況：

第 1 枚火箭彈 7 時 55 分 05 秒發(fā)射， 第 2 枚 7時 55 分 13 秒發(fā)射，第 3 枚 7 時 56 分 20 秒發(fā)射。 一分鐘后，雨明顯增大。 第4 枚8 時16 分 03 秒發(fā)射，第 5 枚 8 時 18 分 27 秒發(fā)射。 第 6 枚 8 時 50 分 48秒發(fā)射，第7 枚8 時56 分34 秒發(fā)射火箭彈。由大氣電場儀記錄的數(shù)據(jù)，整理得到圖1。

圖1 8 月21 日上午新型火箭彈對地面大氣電場影響

8 月21 日下午：鐵力工農(nóng)鄉(xiāng)野外實驗。 天氣：晴轉(zhuǎn)雨

實驗情況：

第 8 枚 13 時 47 分 27 秒發(fā)射火箭彈，第 9 枚 13時 48 分 20 秒發(fā)射火箭彈， 第 10 枚 13 時 48 分 52秒發(fā)射火箭彈。

從雷達(dá)圖可以看出，因目標(biāo)云距發(fā)射點較遠(yuǎn)，故發(fā)射點測得電場值也小， 火箭發(fā)射對發(fā)射點附近的電場影響也小。

第 11 枚 19 時 34 分 40 秒發(fā)射火箭彈，第 12 枚19 時36 分41 秒發(fā)射火箭彈。 由大氣電場儀記錄的數(shù)據(jù)，整理得到圖2。

圖2 8 月21 日下午，新型火箭彈對地面大氣電場影響

（2）9 月 1 日上午：鐵力工農(nóng)鄉(xiāng)野外實驗。 天氣：小雨轉(zhuǎn)多云

實驗情況：

第 1 枚火箭彈 11 時 29 分 29 秒發(fā)射，第 2 枚 11時 30 分 25 秒發(fā)射，第 3 枚 11 時 32 分 40 秒發(fā)射。

由大氣電場儀記錄的數(shù)據(jù)，整理得到圖3。

圖3 9 月1 日上午新型火箭彈對地面大氣電場影響

從圖中可以看出11 時29 分左右發(fā)射3 枚火箭彈后，地面電場由正變負(fù)，出現(xiàn)了大幅度的下降。

9 月1 日下午：鐵力工農(nóng)鄉(xiāng)

實驗情況：

第 4 枚火箭彈 16 時 24 分 23 秒發(fā)射；第 5 枚 16時 27 分 36 秒發(fā)射； 第 6 枚 16 時 28 分 37 秒發(fā)射；第 7 枚 16 時 29 分 26 秒發(fā)射；第 8 枚 16 時 31 分 30秒發(fā)射； 第 9 枚 16 時 31 分 45 秒發(fā)射； 第 10 枚 16時 32 分 08 時發(fā)射；第 11 枚 17 時 38 分 52 秒發(fā)射；第12 枚17 時40 分 37 秒發(fā)射火箭彈。

由大氣電場儀記錄的數(shù)據(jù)，整理得到圖4。

圖4 9 月1 日下午鐵力工農(nóng)鄉(xiāng)新型火箭彈對地面大氣電場影響

4 結(jié)論

新型火箭彈經(jīng)過特殊處理后， 通過播撒金屬或非金屬導(dǎo)體粉末，使云內(nèi)外電場的絕對值減小，云內(nèi)外電場值越大，新型火箭彈對其電場影響亦越大，反之，云內(nèi)外電場值越小，新型火箭彈對其電場值影響亦越??；新型火箭彈有增雨效果；新型火箭彈可以在某一時段內(nèi)實現(xiàn)人工減弱、甚至消除雷電活動。 該成果的應(yīng)用將為海上艦船、 火箭發(fā)射以及林區(qū)提供有效的主動雷電防御手段， 從而有效降低雷電給人類造成的災(zāi)害。