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控制雷電和利用雷電 |
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[ 通信界 / 防雷世界 / www.k-94.cn / 2004/11/29 ] |
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隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，雷電這一自然現(xiàn)象已基本上被人們了解。但是我們應(yīng)當在了解雷電的基礎(chǔ)上，做到控制雷電并使之為人類服務(wù)。怎樣才能利用雷電呢?
一提起利用雷電，我們就會聯(lián)想到打雷下雨時雷聲隆隆、電光閃閃的壯觀景象。大家一定會認為閃電可以釋放出大量的能量，并企圖利用閃電的能量。但是，利用閃電的能量有一個困難，就是閃電不能按人們的希望在一定的時刻發(fā)生。換句話說，就是閃電不易控制。另外，雖然閃電是最常見的自然現(xiàn)象，但是據(jù)統(tǒng)計，每年在每平方公里面積上平均只有一兩次閃電。雷雨云單體的尺度從一公里至十公里，所以各次閃電都隔著很大的距離。有人測量并統(tǒng)計過，在強雷雨時閃電之間的平均距離是2.4公里。在弱雷雨時閃電之間的平均距離是3.7公里。
如果豎立一根很高的鐵桿引雷，雷擊的次數(shù)要多些，但是閃電擊中鐵桿的次數(shù)仍不很多。有人統(tǒng)計過，在一個雷雨季節(jié)，雷電擊中高400—800米的避雷針的次數(shù)也不過20次。
很早就有人做過利用閃電制造化肥，肥沃土地的實驗。我們知道，氮和氧是空氣的主要成分。氮是一種惰性氣體，在平常的溫度下，它不易與氧化合，但是當溫度很高時，它們就能化合成二氧化氮。
如果我們有興趣，可以做一個簡單的實驗：
用一個封閉的玻璃瓶，里面充滿空氣并插上電極。通電時，電極間就有耀眼的火花閃耀。火花之中，慢慢地有黃色的氮氣燃燒的火焰出現(xiàn)。過一會兒，原來無色的空氣會變成紅棕色，把瓶子打開，迎面就有一股令人窒息的氣味，這就是二氧化氮。如果往瓶子里倒些水，搖晃幾下，紅棕色的氣體馬上消失，二氧化氮溶解于水變成硝酸。
自然界的閃電火花有幾公里長，溫度很高，一定有不少氮和氧化合生成二氧化氮。閃電時生成的二氧化氮溶解在雨水里變成濃度很低的硝酸。它一落到土壤中，馬上和其它物質(zhì)化合，變成硝石。硝石是很好的化肥。有人計算過每年每平方公里的土地上有100克到l000克閃電形成的化肥進入土壤。
人工閃電制肥實驗的作法有很多，這里只舉一個例子。有人在田野里豎立三根桿子(制肥器)，一般是木桿，桿高約20米，桿距120米，桿子頂部裝有金屬接閃器，用金屬導線 從接閃器一直引到地下埋入土中。建立后，曾進行了兩次雷擊實驗。在每次雷擊后對實驗地段附近地區(qū)的雨水及土壤進行化學分析，測量其中硝酸態(tài)氮含量的增減。第一次雷擊強度較小，比較明顯的范圍半徑約15米，有效面積約1畝左右。經(jīng)過土壤分析。結(jié)果是約增氮1.88斤至2斤，相當于硫酸銨9.4斤／畝至10斤／畝。第二次雷雨強度較大，以實驗 地點為中心50米半徑范圍內(nèi)，平均每畝增加2.7公斤，相當于硫酸銨13.55公斤。
從以上實驗可以看到，雷電確實起到了把空氣里的氮“固定”到土壤里去的作用。更有趣的是，有人為了驗證人工閃電制肥實驗的效果，在實驗室里用人工閃電做了實驗。結(jié)果，經(jīng)過閃電處理的豌豆比未處理的提早分枝，分枝數(shù)目也有增加，開花期也提早十天左右；處理過的玉米抽穗提早了七天；處理過的白菜增產(chǎn)15—20％，證明閃電對農(nóng)作物確有一定好處。
雖然這些數(shù)字只是從次數(shù)不多的試驗中分析化驗的結(jié)果，但是它可以直觀地說明，閃電可以增加土壤里的氮肥，對農(nóng)作物的生長有一定好處。 |
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