在20世紀(jì)70年代,美國一些極其昂貴和重要的航天器被閃電擊中。這種情況促使人們思考,因此美國“閃電消除公司”(LEA)防雷器廠家應(yīng)運(yùn)而生,推出了“耗散陣列系統(tǒng)(DAS)”,并得到了航空界的廣泛測試。在英國,F(xiàn)ancis&劉易斯開始大規(guī)模生產(chǎn),名為“雷霆衛(wèi)隊”。1973年,RE Snydes更加驚人地聲稱他的成千上萬的復(fù)雜陣列已成功消除閃電。在中國,在20世紀(jì)80年代和90年代初,避雷器也很熱,而其他防雷裝置則相形見絀。然而,經(jīng)過一段時間的實際檢查,人們只有在發(fā)現(xiàn)事情沒有被宣傳后,避雷器才能消除雷電,只能發(fā)揮閃電的作用,避雷針與雷電之間沒有本質(zhì)的區(qū)別。
這種防雷器試圖通過大量[敏感詞]放電來中和雷云中的電荷,這不是一項新發(fā)明。它與兩百多年前捷克科學(xué)家Prokop Divisch發(fā)明的“氣象機(jī)器”非常相似;早在1775年,L。Lichtenberg還建議在屋頂上懸掛一串鐵絲網(wǎng),以保護(hù)房屋免受雷擊。這種排雷理念在歷史上起伏不定,但沒有取得任何進(jìn)展。原因是人們對閃電的復(fù)雜現(xiàn)象缺乏足夠的了解。
中國的火箭發(fā)射基地也使用了一些避雷器進(jìn)行實驗。經(jīng)過長時間的觀察和測量,證明避雷器產(chǎn)生的離子電流通過[敏感詞]放電非常小,這遠(yuǎn)不適應(yīng)。雷云的充電增長率會產(chǎn)生閃電效應(yīng)。根據(jù)數(shù)據(jù),500C充電的雷云可以在6.5-11.5min形成。如果避雷器能夠中和雷云的電荷,它應(yīng)該產(chǎn)生0.725 -1.282C / s的電流,即:
當(dāng)前值與等式(4.9)所需的當(dāng)前值相差超過700萬次。這表明,在空間電場與電荷密度之間的固有關(guān)系的約束下,即使用理想的離子發(fā)生器作為避雷器,不能實現(xiàn)防雷的目的。上述計算由空氣離子電流與大氣中空間電場之間的固有關(guān)系決定。它獨(dú)立于避雷器的形狀、材料、和安裝方法,所以據(jù)說傘形的、倒傘形狀為、,或任何其他形式,無論是金屬材料還是半導(dǎo)體材料避雷器,都是不可能的我的。如果避雷器的高度為70米,則雷云需要632-158秒才能達(dá)到1000米的高度。然而,當(dāng)雷暴發(fā)生時,它們往往伴隨著暴風(fēng)雨。在海洋季風(fēng)可以到達(dá)的地區(qū),風(fēng)速可達(dá)10-20m / s(相當(dāng)于5-8風(fēng)),[敏感詞]可達(dá)33m / s(相當(dāng)于11次風(fēng))。因此,通過[敏感詞]放電,避雷器不會產(chǎn)生由避雷器產(chǎn)生的中離子電流,并被風(fēng)吹走。因此,在大多數(shù)雷暴情況下,避雷器不可能消除小的本地雷云電荷。
事實上,地球表面發(fā)生的自然現(xiàn)象是在某些情況和特定條件下產(chǎn)生的。因此,為了消除雷電造成的危害,還必須從環(huán)境和閃電形成的具體條件入手。它只能從以下幾個方面完成:
一種是在雷云內(nèi)部進(jìn)行干擾,改變其物理狀態(tài),抑制其電氣化過程,從而減少云層或地面之間閃電的數(shù)量和強(qiáng)度。從1965年到1966年,在Yali桑拿的弗拉格斯塔夫地區(qū),美國使用飛機(jī)在、大氣電場強(qiáng)度大于3x10 * 3V / m的累積雨水下均勻地散布大量金屬盒線。絲綢隨著上升的氣體進(jìn)入云層并在幾分鐘內(nèi)迅速擴(kuò)散。結(jié)果,電暈放電出現(xiàn)在云中,并且大氣電場的強(qiáng)度顯著減弱。 1965年至1967年間,美國還使用一架飛機(jī)在積雨云中傳播大量的碘化銀晶體,作為蒙大拿州蘇拉附近山區(qū)的冰凍核。與未擴(kuò)散的云相比,它發(fā)現(xiàn)閃電總數(shù)為、。地閃的次數(shù)分別減少了54%,、,50%和66%,并且閃電運(yùn)動的持續(xù)時間也顯著縮短。
第二種是從地面噴射發(fā)射火箭或強(qiáng)激光來觸發(fā)閃電(包括云閃和地閃)以減少雷擊的能量。 1967年,美國閃電科學(xué)家M. M Newman和其他人在船上向積雨云發(fā)射了一枚火箭?;鸺_(dá)到了云的高度并引發(fā)了閃電。它的閃電成功率為50%。此外,美國還使用小型火箭在索科羅地區(qū)大氣電場強(qiáng)度超過1000米的情況下進(jìn)入積云,導(dǎo)致云閃。在一次實驗中,在2分鐘內(nèi)發(fā)射了三枚火箭,云層附近的大氣電場強(qiáng)度從6x10-2V / m降低到4x10-2V / m。另一次,在5分鐘內(nèi)發(fā)射了四枚火箭,并在云端進(jìn)行了測量。大氣電場強(qiáng)度從1.5x10-3V / m降低到35x10-2V / m。因此,如果再次發(fā)生雷擊,能量也會低得多。