最长闪电破纪录一道闪电究竟有多少度电
闪电能量并不如想象的巨大，但它带给人们的不止是臭氧、氮肥和道友渡劫的传说，还有气象学和高能物理领域的一个个惊喜和未解之谜。
作者
龙浩（电子科学与技术博士）李纪尔
6月25日，世界气象组织（WMO）公布了迄今为止探测到的跨度最长的闪电。它有多长呢？横向跨度公里！相当于从武汉直接闪到了上海。
不过，它并不是发生在我国境内，而是在年10月31日发生于巴西南部。WMO同时还公布了持续时间最久的闪电：年3月4日阿根廷北部，这道闪电持续了惊人的16.73秒。
横向跨度最长和持续时间最久的闪电
GeophysicalResearchLetters
这些“巨型闪电”的极端数据已超越传统基站观测范围，它们到底是如何测量得到的？闪电的宏大威力中仿佛蕴藏着巨大的能量，这些能量可以为人类所用吗？科学家们孜孜不倦地完善“人工引雷”试验，究竟收获了什么？
用卫星遥感和“人工引雷”研究闪电
近期全国多地出现了大到暴雨，防御雷电灾害成为了许多地方政府的工作要务。如果能精确观测并获取各地雷电信息，对气候变化研究和防灾减灾具有重要意义。
观测雷电，除了眼睛，还有“闪电成像阵列”（LMA）。它们部署于多地地面，利用观测网络测定闪电数据。但是，如果遇到大型闪电，它们就力不从心了。
如今卫星遥感技术快速发展，它们直接从更广阔的高空俯视，可以探测到范围更广、时间更长的极端闪电并获取关键数据。最近公布的最长横跨距离和最长持续时间的巨型闪电，就是被名为GOES-16的地球同步轨道环境卫星观测到的。
GOES-16地球同步轨道环境卫星（由美国国家海洋与大气局管理）
Wikipedia.org
随着这些“高大上”的观测手段不断进步，人们对闪电的了解也越发深刻。然而，闪电的发生具有一定的随机性和不确定性，只是守株待兔般等待，研究效率将十分低下。是否有方法对闪电的发生进行人工干预呢？有。我国气象科学研究院连续多年开展了“人工引雷”试验。这是去年7月的实验场景，场面酷炫如科幻大片。
我国人工引雷试验
中国气象局，
科学家们先通过闪电产生的条件预测闪电形成区域，然后发射一枚拖拽着金属丝导线的小火箭，通过金属丝将闪电引至定点目标物。
引雷试验成功实现了随机闪电的定向引导，为闪电这种小概率事件的研究提供了相对稳定可靠的实验环境。
这样成熟的引雷技术，目前仅有中国、美国、日本、法国和巴西等少数几个国家掌握，还有许多国家正在努力研究中。
不过，这也令人好奇：全球科学家们如此执着于人工引雷，是为了收集闪电的能量吗？闪电供能：现实远不如理想丰满
闪电的威力似乎十分巨大，让人类和动物们避之不及。我们经常会看见树木或动物被闪电烧焦或击中死亡的新闻。
年，挪威一山庄上大片驯鹿被闪电击毙
来自网络
如此“巨大”的能量，如果能有效地收集它们，将可能避免区域雷电灾害，同时还能作为绿色清洁能源使用，似乎是一箭双雕的好事。然而，实际情况可能和预想的不同。
闪电巨大的威力来自于它巨大的电流，峰值时可达几万安培（瓦的家用大功率电取暖器额定电流也不过10安培）。但是，它持续的时间往往非常短，通常仅有数十微秒（1微秒=0.秒）。因此，闪电实际输送的能量并没有想象中那么大。
研究结果显示，一道典型闪电输送的能量大约在10亿焦耳，看似数值惊人。但事实上，1度电（1kWh）就有万焦耳。换算一下，从一道闪电中大约可获取度电，相当于闪电电击一下，仅能充满（或者报废）一台特斯拉电动汽车。
如果按照1度电0.55元计算，一道闪电的价值大约元！这样的产能确实不太令人满意。
尽管单次闪电能量小，但如果闪电总量很大呢？统计数据显示，全球每年有近14亿次闪电发生，但它们分布于世界各地，平均每年每平方公里闪电超过次的情况已经是比较少见了，并且其中仅有25%的闪电轰击大地，其他闪电直接在云层中释放。
平均每年每平方公里的闪电次数（红/黄色表示闪电高发）
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不仅如此，闪电何时何地闪耀于天际也实在难以把握，收集闪电只能是一场佛系的等待。即使幸运地等来了闪电，超大电流和超高温度的冲击对电能收集设备也是巨大的考验，尚不成熟的电能存储技术也是亟待逾越的阻力。这些困难给原本就十分羸弱的闪电供能雪上加霜。因此，目前从闪电中获取能量还无法满足供配电系统“安全、可靠、优质、经济”的要求，不具备可行性。“人工引雷”并不是为了收集闪电能量。那么，引雷到底是为了什么呢？闪电：不断涌现的惊喜和谜题
科学家们通过各种手段研究闪电，除了开发和测试雷电防护技术外，还承担着十分重要的科学任务。
我们知道，当暴风雨来临时，云与大地存在大量相反电荷。当它们积累到一定程度，就会在云和大地之间产生极高的电压。高压将击穿本不能导电的空气，形成一条“等离子体”导电通路。电荷借由这条通路流过，形成巨大电流，从而产生了“云-地”闪电。
引雷试验就是利用小火箭引导金属丝升空，连接云层和大地，人为构建一条导电通路，让电流沿着金属丝流过，形成人工闪电。
“云-地”闪电的形成（图中云层带负电，地面带正电）
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