人类首次利用激光脉冲在高空诱导出闪电

据每日科学网报导，近日欧洲一科研团队利用激光脉冲，在美国新墨西哥的鲍尔迪峰（Baldy Peak）成功诱发了经过该地区高空乌云中的闪电。

至今为止，人类对于闪电的机理还存在着许多的疑问。

该团队是利用激光脉冲，在高空产生能导电的等离子体通道，从而诱发闪电的。这是人类历史上首次利用激光脉冲诱发闪电。来自法国里昂大学的凯斯佩瑞恩认为，这一研究成果是利用激光脉冲诱导闪电的第一步，它将具有里程碑式的意义。这一新技术发展的下一步将是产生成熟的激光诱导闪电技术。

人工诱发闪电技术是一种非常重要的技术，它在基础及应用研究上都具有相当重要的意义。因为通过该技术，研究人员可以进一步的探索闪电发生的机制，更为重要的是，通过人工诱导闪电技术，科学家和工程师们可以更好的测试和评估闪电对于飞机以及高空输电线路的敏感程度，从而提高这些设备和基础设施的安全性能。

激光脉冲技术是一种潜在的非常有力的闪电诱导技术。因为利用激光脉冲，可以在高空产生可导电的等离子体，这些等离子体能够在云中形成电流通道，起到“导线”的作用，从而诱发闪电。实际上，在30年前，就有人提出了这一闪电诱发机理，但是由于当时技术条件还不够成熟，科学家在当时还无法获得足够强烈的能够产生长的等离子体通道的激光脉冲，这一机理的具体实施因此而推迟到今天。

这一研究活动是由法国国家研究中心以及德国研究基金会共同启动的。来自德国以及法国的科学家共同研制了一台高强度的可移动激光发射装置，通过该装置发射超短的激光脉冲，可以在云层中产生足够长的等离子体通道。测试地点最终选在了美国新墨西哥州鲍尔迪峰的朗缪尔实验室，因为这里的高海拔使得激光脉冲发射装置能够离云层更近，从而试实验成功机率大大增加。

在激光脉冲发射完毕后，科研人员确认了高空目标云层中的电子活动的数量。统计结果显示，他们的激光脉冲的确加剧了目标云层中的电子活动强度，也就是说在云层中新产生的等离子体通道有效地产生了局域的放电过程，从而诱导了闪电的发生。

目前，该技术还存在一定的局限性。主要原因便是该激光脉冲不能产生能够长时间存在的等离子体通道，从而无法将云中闪电导流到地面。放电过程的传输长度不到几十米的范围内，由激光脉冲产生的等离子体通道便会消失。研究人员现在正在改进他们的激光脉冲的强度，从而使得等离子体通道能够持续更长的时间，而产生更大的功效。

早在18世纪本杰明·富兰克林就对闪电展开了科学研究，但是至今为止，人类对于闪电的机理还存在着许多的疑问。在20世纪70年代，科学家就进行了闪电诱导实验，并取得了一定的效果。

当时，他们是通过向云层发射与地面相接的小型火箭来实现诱发过程的，但是诱发过程只有不到50%的成功率。而目前的激光脉冲诱导技术，将使得诱导过程大大缩短，成功率大大增加，成本大大降低，并由此而带来一些列的技术应用。(和平)