
盛夏之际,中科院大气物理所捉雷队再次出征山东滨州沾化,开展人工引发雷电综合观测实验。2020年是特殊的一年,初夏已肆虐于世界各地的新冠疫情,在中国仍不时彰显着它的余威,给实验的前期准备带来不便;而天气气候的异常,在导致我国南方多地暴雨洪涝灾害的同时,也让中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室引雷基地所在的鲁西北地区,一度盼雨而雨不至。
蒋如斌等 中国科学院大气物理研究所
刚到基地,捉雷队员们冒着酷暑,连续多日架设各种设备,搬得动瓷瓶、拧得了螺丝、调得顺设备,个个化身全能工程师。周全布局,只为捉住雷电的那一刻。

左:高压绝缘瓷瓶——很沉,但我们浑身都是力气;

一个个基建小队员都很专业

左:信号塔上要测量——无畏地往上攀;

闪电可产生X射线、γ射线等高能辐射,但原因和机理不甚明确,人工引雷可以创造得天独厚的近距离探测条件。照片中,小伙伴们正在调试闪电高能探测传感器。

架设完毕后,整装待发的引雷火箭

夜间,用激光器提供定点光源,标定一公里外的光学探测设备。这是一场耐力的考验,还伴随着与蚊虫叮咬的对抗,当然,闲暇间仰望星空,也有一丝别样的浪漫。

左:一、二、三:用力!大吊车上阵、全员架房子啦!在2 km以外的第二观测点,大家齐心协力成功架起4米高的框架式观测室

方舱、框架观测室已经就位,静待雷雨大驾。
虽然捉雷队的成员大部分都是90后,年轻是招牌,但他们从来没有因为年轻而松懈,那句从雷电研究团队老一辈人员口中传承下来的“雷声就是命令”谨记在每个人的心里。不管白天黑夜、疾风骤雨,只要听到雷声,观测和作业就是第一要务。

乌云压境、风雨欲来:尽管照片壮观,但实际上对流天气系统最终绕开了我们,雷暴并没有过顶,小伙伴扑了一场空后,闪电——逃掉了。

凌晨三四点,小伙伴们开始了雷暴系统过境前的准备,一场风雨即将来临。不开灯的房间,设备屏幕的微光持续发亮,直到两三小时后的黎明。抗住朦胧的睡意,对信号采集记录的紧张调试正在进行。

对流天气系统分波过顶,在等待下一波过程的空隙,见缝插针地补个觉——只为再睁眼时斗志昂扬的又一次开始做好观测

困难年年有,从来不嫌多。由于道路改造工程的开展,引雷场到主站的乡路正值修缮,路面土基堆砌后,因汛期来临而暂停了沥青、水泥硬化。大雨过后,泥泞不堪的道路无法行车,小伙伴们只能蹒跚步行,“回家”补上因通宵观测而没睡成的美“觉”。
在经过一个月的焦急等待之后,7月31日下午,一场雷雨终于光临,两道利剑一般的光柱,划破云天,沿着引雷队员发射的小火箭所携带的钢丝霹雳而下,分别击中了预设的通讯信号塔和法拉第笼。其中一例,是罕见的正极性引雷,这让捉雷队员们的兴奋溢于言表,国际上一度认为极难捕捉的正极性引雷,已连续两年被小伙伴们斩获(此外2015年也曾成功)!

2020年7月31日,山东人工引雷实验成功引发的两次闪电(左:击中通讯信号塔,主要用于雷电防护测试研究;右:击中地面法拉第笼,主要开展雷电基础研究)
都市的钢筋水泥可能疏远了人与人的亲密度,但组队捉雷,让大家在一个屋檐下朝夕相处、并肩作战,上铺下铺、左右挽肩,在苦中作乐的氛围里,小伙伴们培养出深厚的情谊,也不断创造着值得未来回忆和品味的美好瞬间。

被雨水冲刷和拖拉机碾压过后的路面难以行车,小伙伴们化身修路能手,硬生生开出一条坦途!

分组做饭,厨艺大PK,美食共分享。酸菜鱼、葱油面、三汁焖锅……堪称舌尖上的久山村!

开饭了!围坐一起,其乐融融的野外之家。

偶尔,大家也会围坐,玩起多人“找朋友” 扑克牌;也会拼口才、拼演技,开启“狼人杀”游戏;还会到村里小学的篮球场切磋球技。而屏幕这端的段子手则会发表惊人语录逗乐众人:我常常因为太爱学习而感觉到与大家格格不入。
离家远行且风雨兼程的野外实验中,苦和累不可避免,但对雷电科学的探索热望让这些苦和累都显得云淡风轻,获得第一手高分辨探测资料让所有的参与者如获至宝。最近,国际同行Paul Krehbiel教授对团队的研究工作进行审稿评议时,给出了署名评论意见,他认为:
正极性引雷的观测非常罕见,而山东人工引雷实验成功获得了其综合观测资料,对上行负先导的高分辨率提供了与上行正先导的详细对比。
这,是对所有参与者辛苦付出的高度肯定,是大家不懈努力的回报。2018年,以人工引雷研究为主要内容,成果“雷电探测新技术研发及应用”还获得了中国气象学会气象科学技术成果进步奖一等奖。
2020年的引雷实验仍在进行,小伙伴仍在坚守岗位。所以,让暴风雨来得更猛烈、让雷电闪得更欢腾些吧!

久山村也许没有风景,但与你们在一起,每一眼竟皆成风景。
--赠所有曾经参与、正在参与山东引雷实验的伙伴们
精彩的捉雷队科考日志连载结束啦,未来还会有更多更有趣的科考故事,敬请关注,精彩不容错过!
