人工降雨为什么会打雷(我国成功引雷电)
综述
雷电对于我们而言并不陌生，在每次的降雨之前或者过程中都会有打雷闪电的现象，像科幻电影一样的电闪雷鸣总是让人眼花缭乱，这种类似仙人渡劫的场面，古代人便将其玄学化，比如我国的神话中， 就有专门负责雷鸣和闪电的雷公、电母。
而在西方的希腊神话中， 宙斯就是雷电之神。
但其实雷电与下雨一样，是一种自然现象，更是一种气象。所以在天气预报中也会听到有关雷电的相关预警，一般这时候都会让大家关好门窗，避免外出，甚至说不要在家中使用大型的电器，避免引雷上身。
雷电释放的过程中往往带着巨大的电流和电压，最大的电流能达到30万安培，而电压可达10亿伏特。这种惊人的数字不禁让人思考，雷电具有如此巨大的能量，我们能不能收集利用它们，作为一种新型能源呢？
雷电是如何产生的
想要利用雷电之前必须要知道雷电是怎样产生的，作为一种自然现象，普通人认为雷电的产生具有偶然性，但是这些年在气象学家的共同研究之下发现了雷电产生的原因和规律。
雷电产生自积雨云中（也可称为雷暴云），这类积雨云当中对流活动非常的强烈，它一般位于地面和电离层中间，和地面的距离大约有十几公里左右，其中的正负电荷被固定在特有的位置上并且明显分层，二者产生强烈碰撞时使得积雨云内部的电场强度增高，数值比平时高出十几倍之多。
并且由于积雨云中的水在一定高度下，冷却转化为固态的冰后，会形成雪花、冰屑、冰晶等质量不同的粒子，他们在对流过程中不断地相互碰撞，使得对方带上了不同的电荷。
经过这一系列的对流活动之后，积雨云会分割成三个带电的部分，上部分是正电荷区、下部分是负电荷区、底部还有小部分正电荷区。它们电荷的累积分离达到一定程度过后，使得云内电场强度增高，接着闪电就形成了。
根据不同的地区和当地的气候，形成的雷电类型也不同，有锋雷电、热雷电、地形雷电等等许多种。并且闪电的类型也有两种，一种叫云闪，一般发生于云层中间，对地面没有什么影响；而另一种地闪则对人类危害更大，我们常说的闪电击中人类就是地闪这种类型。
人工引雷技术
人工引雷的意思是在有积雨云或者发生雷暴的地方使用特殊的导线将雷电引向地面，使得偶发性的雷电在确定的时间和地点发向某一固定的位置。
这种引雷方式不仅让雷电防护从被动转化为主动，并且可以使气象学家更容易地收集到各项数据，便于更深层观察研究雷电。
比较常见的方法就是使用火箭，底部装有导线进行引雷，一般简称火箭-导线引雷技术。
这种技术是在雷暴天气，提前预测并且选定固定的地点，向雷暴云发射拖拽着导线的小型火箭，使得导线拉长可以接触到雷暴云之中的电场，将雷电通过导线传送到地面固定位置。
这项技术最早起源于美国，20世纪60年代美国的科学家发现金属制的导线可以接引电流，随后进行了相关实验，获得了成功。在这之后，相继掌握这项技术的还有法国和日本，我国是全世界第三个掌握人工引雷技术的国家。
我国的第一次人工引雷实验在1974年于宁夏固原获得成就，不过由于当时国家经济比较困难，科研经费有限，用于拖拽导线的是简陋的土火箭。
获得了第一次成功过后，科学家不断对技术进行测验改进，1989年时在甘肃永登黑门子，郑秀生等人使用改良过后的新型一代火箭成功完成了人工引雷的任务。
之后又进行了多次人工引雷实验，获得了丰硕的成果，在1994年时研制成功了第二代新型火箭，在江西云岗成功引雷。
需要特别关注的是这一次引雷是第一次在未接触地面的情况下实现了空中引雷，这标志着我国的人工引雷技术进一步向前迈进。相关报道中引雷劈向地面火花四溅的情形，与星球大战中激光剑的搏斗场面十分类似。
这项技术当中的重要部分其实就是拖拽导线的火箭，一般来说这一类火箭的尺寸外形与防治冰雹的火箭大致相似，不同点在于这一类火箭在发射进入弹道之后，自身的速度有着明确的限度。
因为如果火箭速度过快，会将底部拖拽的导线拉断，导线断了无法连接雷暴云就无法引电，就会导致实验失败。
大家这时一定想，那就慢一点。但速度过慢的话也是不行的，多次试验认为火箭的发射速度要大于雷暴云当中带电粒子的移动速度，不然也无法完成引雷。
根据以上特点，引雷火箭的主要参数可定为：火箭可达高度 H≥800 m；火箭最高速度 V≤190 m/s；在主要工作段内火箭的速度120 m/s。
导线的研究也一直在不断深入，主要是关于关于如何缠绕导线以及导线的直径多少比较合适。引雷的导线必须具备以下几种特质：导线较细，减轻发射负担；要有韧度，能够拖拽；表面平滑，可以减轻起飞时在空中与空气摩擦的阻力。
现选用的导线是直径0.2mm的细钢丝，耐拉力为72 N，重量为 0.25 kg/km，表面光滑，导线的绕线轴一般以直径150 mm，高度50 mm为宜。
人工引雷相关研究项目
人工引雷项目不仅有气象局主持，国家电网等单位也会参与其中。因为雷电对于电网的危害也很高，每当出现雷暴天气时，因为雷电的偶发不确定性，会直接击中输电线路或者电网上。
击中输电线路时会造成变电器等设备的损坏，甚至还会让输电工作停止。而击中电网后，电网会自动产生电压突降，这样的现象虽然不会影响到变压器的使用，但是对于计算机等低电压承受装置会有很大损害。
据了解，法国的第一次人工引雷实验是在1960年左右，当时由于雷电的侵扰，法国的供电站一年发生故障的次数可达十次之多。
法国国家电网的工作人员不堪其扰，因此在国家的投资之下，开始研究实验人工引雷技术，为了保证实验的顺利进行，以及不再对用电路造成损坏，他们还专门建立了用于人工引雷的实验站，在有美国的人工引雷成功技术的前车之鉴下，实验进行地比较顺利。
前后进行了四十多次实验，最终得到的结论是人工引雷和雷电偶然击中高空物体是相似的，并且测试数据显示出在接地装置中真实电阻比推测电阻值低了百分之三十。
2008年时，我国的气象研究所和中国航天总公司达成了合作，一起研究新型人工引雷火箭。有了航天局的帮忙，新型火箭的研究工作显得十分顺利，毕竟是专业的，太空火箭都可以研制成功，这类火箭更显得小菜一碟。所以仅仅不到一年时间，就研发成功，并且于2009年成功发射完成引雷。
据悉，新型人工引雷专用火箭由箭体 (包括头锥和发动机)、 回收装置 (降落伞和伞仓)、尾翼 、钢丝轴及金属导线 (Υ0 .2 mm)五部分构成。
由于是航天局研发，火箭使用的研发材料也是新技术研究出的，十分轻便，相较于之前的火箭重量低了一倍，原来的箭体有5Kg，现在只有2.5Kg，减轻了发射时的负担。并且这种材料在抗雨方面也更加优秀，发射过程当中受到的外界干扰因素对火箭本体影响甚微。
雷电灾害
雷电灾害在世界范围内频发，并且造成的损失很严重。近年来最严重的就是发生在印度的雷电事件，该事件造成了近90人直接身亡，这个数字非常的夸张却是真实存在的。
更多的原因还是由于印度平民防雷意识低下，并且印度的供电设备都很简陋，贫民买不起电就用简易的导电铁夹夹在公用电路的电线上，偷电来使用，并且因此还兴起了一种新职业，专门偷电的偷电工。
据统计我国平均一分钟内会发生77次闪电，而每年雷电受灾严重的地区，大部分都集中在农村，和西部偏远地区。
国家针对这种情况，也在不断地努力，除了改善当地的基础设施，增加防雷设备之外，提高防雷意识也十分重要，因此现在雷电频发区的农村基层人员在大力宣传防雷安全思想。
雷电灾害影响范围最大的其实是森林，在雷雨天气雷电击中树木之后产生火花，短时间之内会使得森林发生大面积的火灾，而森林火灾是人工很难扑灭的。
比如说在之前发生的巴西热带雨林大火和澳大利亚森林火灾，都是大火连着烧了几个月，都没能完全扑灭，当地的生态受到了巨大的影响。
针对森林火灾的偶发性和易于扩散性，人工引雷的作用会十分明显，将偶发性雷电引到没有树木或者树木稀少地带，即使发生起火也是小范围的，并且在计划之内可以及时控制，避免森林发生重大火灾。
雷电储存
目前而言，虽然已经进行了多次的人工引雷实验，技术也在趋向于成熟，但是毕竟还是有许多未确定因素的存在。所以利用导线成功引雷到地面之后，关于有无储存雷电设备对引出的雷电进行保存的问题，现在还是没有的。
因为引出之后，那一刻雷电的电压电流都非常高，暂时并未找到合适的材料可以做成相关的储存设备，并且能在短时间之内接收这么多雷电能源。
所以说虽然引雷技术日益增进，但是雷电储存还只是设想而已，并未进行实践，大家希望看到的直接从天引雷当做电力资源的想法，在不远的将来才能实现！
雷电是把双刃剑
雷电的发生会带来一些灾难，但是雷电又是一种大自然赐予的免费能源， 究其根本还是要看人类是否能自如地利用起这种能源。
据现在的研究表明，人工引雷的方式可以在短时间之内增加当地的降雨量，姑且可以当做人工降雨技术的另一种创新。相信随着不断的研究实验，未来的某一天，我们能将雷电转化为能源，进行利用。
