仙人渡劫？不不不，这是中科院大气所在人工引雷

大家还记得物理课本上，那个在雷雨天放风筝的富兰克林吗？

来源 | 见水印

虽然他并没有将雷真正地引下来，但是启发了我们可以利用导体，在雷暴云与地面之间人为建立一条“放电通道”。

如今，风筝换成了火箭。

科研人员在有雷暴活动的区域，通过测量地面电场强度推断云层中的电场强度，从而确定触雷时间。在自然雷电发生前，向雷暴云发射拖着金属导线的火箭。火箭以100米/秒到200米/秒的速度直冲云霄引发雷电，导线就在雷暴云和大地之间建立了一条“放电通道”。

2019年广东从化人工引雷测量示意图，右上角为人工引雷的光学图像。

来源 | 大气科学

这就形成了文章开头视频中从云端到地面的强烈放电现象，而其中亮瞎我们钛合金眼的白光，就是放电过程中巨大的能量释放。

人工引雷现场  来源 | 中国气象数据

有网友说接地那段放电像“金箍棒”，又直又长又亮！那平日里弯弯曲曲的闪电，为什么在引雷时如一把利刃直插地面？

来源 | 湟中气象

这是因为视频拍摄者距离引雷点比较近，展示的大多是部分导线所引导下来的闪电。如果站远点看，就能看到人工引雷过程中的放电“路线”并不全是直的。

2019年广东从化人工引雷试验

来源 | 新华网科普

从上图中我们可以看到，整个闪电可以分为两部分，一段是从200m-400m高度起的闪电——弯弯曲曲的。这是因为闪电在空气中自由传播，形成常见的不规则放电通道。

另一端的人工触发闪电在约200m-400m以下（触发高度）到地面，这段直指苍穹的闪电都是我们前面所说的“放电通道”。这段闪电之所以是直的，原因也很简单——小火箭上升到触发高度时，拉直了尾部拖曳的金属导线，而闪电是通过导线传导到地面的，就变成直的闪电啦！

作为亲眼看见雷电劈折大树的小编，算是见识过雷电的危险。看到这个新闻时，很担心引雷会不会伤到在地面的工作人员？

其实，大家也不用过于担心工作人员的安全。

虽然雷电的电压非常高、电流很大、电磁辐射也特别强，但科学引雷会根据天气状况和电场情况做好相应的安全防护，所有试验人员都必须待在“法拉第笼”里。

法拉第笼可以保护试验人员不受雷击

来源 | 网络

法拉第笼（Faraday cage）是一个由金属或者良导体形成的笼子。电磁学奠基人、英国物理学家迈克尔·法拉第冒着被电击的危险，把自己关在金属笼里，证明了法拉第电磁屏蔽原理，法拉第笼就是这个原理的产物。

你可能会觉得奇怪，金属明明是可以导电的，那闪电的电流为啥不会通过法拉第笼伤害到里面的试验人员？

我们知道雷电其实是静电，人之所以能被雷击，是因为人体的不同部位存在电位差，而法拉第笼利用了静电屏蔽原理，屏蔽了外电场的影响。

首先，法拉第笼是与大地连通的，高压电源会通过限流电阻将十万伏直流高压输送给放电杆，放电电流通过金属网传入大地。在外电场的作用下，法拉第笼里的金属会感应生出电荷分布在周围，从而产生内电场。

来自灵魂画手的法拉第笼原理图，中间的大圆圈是法拉第笼，被周围的正负电荷（+和-）包围，最中间小圆圈是人，导体的外壳对内部起到了“保护”作用。

来源 | 自制

这样，法拉第笼内部电场和外部电场抵消，也就是屏蔽掉了外电场。在静电平衡状态下，空腔内部没有电场，所以即使是被雷击中，笼子里的人也不会被电击到。

为什么电荷会被屏蔽掉？请戳视频👆

来源 | 中科院物理所

汽车、飞机等金属外表的交通工具和一些屏蔽产品，如屏蔽袋、导电袋、电子仪器外的金属网罩、有金属外皮的同轴电缆等都利用了法拉第电磁屏蔽原理。

但是，作为普通人，雷暴发生时最好不要外出。如果不巧在室外，要尽量避免让自己成为附近的凸起物，千万不要站在孤立的大树下、楼顶，不要拿金属物品，一定注意自身安全！！！

编辑：Lemon