我们就会想，如果有办法让雷电在指定的时间和地点发生，这样是不是就可以对它进行更好的研究？人工引雷，就是一项让雷电在可知可控的条件下发生的技术，也是我所在的研究团队近十几年来一直在从事的研究工作 。
怎样去做人工引雷呢？首先需要有充了电的雷暴云 。那当天空充满了电荷以后，怎样把它引下来？这就需要用到我们的引雷神器——也就是专业的引雷小火箭 。
从图片中，我们看到它的尾翼上固定着线轴，线轴上盘绕着几百米长的细钢丝 。
钢丝的一端固定在地面上，随着火箭的上升，钢丝被快速地拉伸开，形成一条笔直的接地金属通道 。但是，引雷火箭实际上只能飞到几百米的高度，而雷暴云或者说强对流云的电荷区一般在几公里的高度以上，这个放电桥梁是怎么构建起来的呢？这要得益于火箭所在的位置，也就是说细钢丝尖端的位置发生了向上的尖端放电过程 。这个放电形成了等离子通道，最终构建了云和大地之间的放电，雷就被引了下来 。
点开视频，感受“人工引雷”现场
2021年7月，我们在山东开展了人工引雷实验，大家注意看小火箭拖着尾焰往上走的过程 。当时小伙伴们也很兴奋 。大家可能觉得这个视频非常酷炫，但对我们来说，炫酷并不是重要的事情，真正的研究也才刚刚开始 。
为什么要人工引雷？
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雷引下来之后，我们要做什么呢？最重要的一件事情就是去探索雷电究竟是什么？雷电放电的参量、它产生的电磁辐射以及发生发展规律究竟如何？这一系列事关雷电物理本质的基础科学问题，可以通过人工引雷回答 。
这幅图是雷电的电流测量波形，它就像是雷电的心跳频率或者说心脏的泵血量，是一个非常重要的参量 。
我们还可以通过高速摄像机，捕捉和拍摄它在大气中舞动的曼妙身姿 。
当然，对于高速相机没有办法捕捉的过程，我们还有其他神器，比如通过传感器、利用射频定位的办法重构闪电放电的物理过程 。就可以得到这幅重构的、非常漂亮的闪电发展图像 。
通过人工引雷，我们对雷电的物理过程、现象取得了一些新的认识 。在这里简单地举一个例子：它是怎样发展和传输的 。
这里涉及连续传输、梯级传输两个名词，我简单地介绍一下 。连续传输比较好理解，它持续地往前发展放电通道；而梯级传输则是间歇性的停顿，往前跳一步、再停顿、再往前跳一步地发展放电通道 。
一直以来，我们都认为通道中聚集正离子的所谓正极性通道是连续传输的，而通道中聚集负电子的所谓负极性通道是梯级传输的 。但是，后来少量的观测证据对此提出了质疑 。
人工引雷可以很好地回答这个问题，比如我们可以精确地获得它放电的电流参量；我们也可以做不同距离、不同地方、不同频段的电磁辐射探测；因为它发生的位置是已知的，我们也可以开展更快、更高速的高速摄像 。这就系统地回答了正极性通道实际上也客观地存在着梯级传输的特征 。
说到这里，大家可能觉得非常枯燥，甚至有一点无聊，觉得把这些问题搞清楚有什么意义？这个问题跟我有什么关系？我一度也只能用“哪里存在未知，我们就要去解决它”来回答 。直到后来我们发现，早期通道的梯级特征可以作为发生雷击的一个先兆信号，预测雷击会在很快的时间段内发生 。
通过探测先兆信号，我们就有可能提前启动防御动作，避免雷击的伤害 。这种技术已经在研发和测试阶段，特别希望在未来它能够实实在在地对降低雷电灾害发挥有用的效果 。
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