●本报特约通讯员王辉东

　　2月底，国际权威期刊IEEE(《国际电子电气工程师协会》会刊)，以8页的篇幅向世界公布了南京理工大学首席教授、博士生导师周璧华，带领课题组完成的“距雷击点百米内电磁脉冲环境预测研究”的主要成果。这一科研难题的攻克，使人们把目光聚集到这个普遍而又神秘的雷电上。

　　雷电灾害知多少

　　我国古代著作《周易》记述的公元前1068年一次袭击周武王住房的球形雷，是迄今世界上发现最早的雷击纪录。据有关资料统计，全球每秒钟受到数十次地闪(俗称落地雷)，每时每刻都有2000个雷暴在活动着。据统计，雷电灾害每年给全球造成的经济损失超过10亿美元，被列为造成最严重灾害的十种自然灾害之一。

　　信息时代，雷电产生的电磁脉冲对计算机、雷达等电器和电子信息设备的毁坏迅猛增加，雷电电磁脉冲防护问题日趋重要。各种防雷装置虽然在一定程度上能够保护人们生命与财产的安全，但并不能阻止雷电产生的电磁脉冲所造成的间接事故发生。1987年6月9日，美国肯尼迪航天中心的火箭发射场上，随着一声惊雷，3枚小型火箭因误触发而发射升空，损失1.6亿美元；1993年4月21日及1997年8月6日，上海奥林匹克俱乐部两次遭雷击，均造成计算机网络中断工作。

　　据周璧华教授介绍，在人类认识电以前，人们只能靠肉眼观察认识雷电现象。自250多年前富兰克林发明避雷针开始，人类对雷电的研究进入实质性科学实验阶段。20世纪初期，感光材料的改进及特种高速摄影机的发明，使得对雷电的科学观察进入了新的阶段，人类对地闪放电过程的认识有了突破性的进展。雷电现象是一个非常复杂的物理过程，雷电流的随机性、多变性和不确定性，给雷电电磁脉冲研究带来诸多困难。国内外雷电研究者在人工引雷实验数据的基础上，研究雷电流随时间和空间的变化规律，建立雷电流辐射场的物理模型和数学模型，分析雷电电磁脉冲的时空分布规律，研究雷电电磁脉冲的辐射及耦合效应，取得了重要成果。但由于这些研究通常都把大地视为理想导体，因而对距雷击点百米范围内地面附近电磁脉冲环境预测研究一直未找到有效方法。

　　冲击世界难题

　　2001年，周璧华教授在国家自然科学基金资助下，向“距雷击点百米内电磁脉冲环境预测研究”难题发起了冲击。

　　周璧华教授，是雷电研究方面的

　　著名专家，她先后进行了13项重点课题研究，曾获得3项国家科技进步奖和4项军队科技进步奖。她主持研制成功我国第一台多用途可移动电磁脉冲模拟设备，首次实现了工程现场的电磁脉冲模拟试验，开辟了电磁脉冲防护研究领域；从理论上、技术上、工程实践上解决了电磁脉冲工程防护的一系列关键问题；率先在国内开展雷电电磁脉冲及其防护研究，并在雷电电磁脉冲环境预测研究方面取得了突破性进展……

　　10多年来，周璧华写下了100多万字的学术著作，发表学术论文70多篇，主持制订了国家和军队电磁脉冲防护的有关标准。2003年，《电磁脉冲及其工程防护》的出版，填补了国内在该领域无专著的空白。周璧华教授经过长期追踪，在国内首先成立了雷电与电磁脉冲防护研究中心，对国际上雷电研究领域的热点和前沿问题进行了深入研究。课题组在对目前国际上已报道的数十次距雷击点百米内的近场实测数据进行认真分析研究后，采用“近似镜像法”和“时域有限差分法”，在国际上首次对距雷击点百米内的电磁脉冲场进行了全面分析和计算。为弥补“近似镜像法”适用范围的不足，他们又首次提出“近似镜像法+表面阻抗法”的混合法，对大地电参数随频率变化所带来的影响进行分析和计算，较好地解决了距雷击点百米内电磁脉冲环境的预测问题。

　　在这项重大课题研究中，他们先后在国际电磁兼容会议、亚太地区防雷论坛等国内外学术会议上进行了学术交流，10多篇学术论文在国内外核心刊物上发表。他们的研究成果受到了雷电与电磁脉冲领域专家的高度重视。在应一位专家的要求完成百米内电磁脉冲场计算结果的比对后，3位评审专家一致同意IEEE期刊全文向世界公布他们的研究成果。

　　权威人士指出，对距雷击点百米内电磁脉冲环境进行高精度的预测研究，为人工引雷电流的间接测量和雷电电磁脉冲场测试方法的检验提供了理论根据。这项重大成果的问世，标志着我国正逐步跨入世界雷电电磁脉冲防护研究的先进行列。

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　　雷电(闪电)是一种自然现象，发生的频率非常高，破坏威力大。对于雷击所造成的灾害性影响，按比较常见的分类法，可分为直接效应与间接效应。直接效应，指的是在雷击点处由雷击直接造成的破坏，而由雷电流辐射的电磁脉冲所造成的对电子、电气设备的干扰与毁伤效应则属于间接效应。

　　闪电按发生的空间位置可分为云闪和地闪。云闪一般定义为没有到达地面的闪电、放电；云和大地之间的放电统称地闪，俗称落地雷，其走向多垂直于地面，对人们的生命财产危害最大。由于地闪是脉冲放电，占有很宽频带的强脉冲电流会通过主放电通道。这个强脉冲电流必然会产生其他的一些电磁效应，如静电、磁感应效应，传导效应以及电磁辐射效应，这些电磁效应作用在电气系统上，可能造成永久性破坏或搅乱正常工作。同时，由于对地放电有可能产生火花，可在易燃、易爆环境中引发灾难，而且所涉及的电气系统本身因其受破坏还会引起更大量的能量介入，导致更大的灾难。