人工影响天气
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人工影响天气概述
人工影响天气是指在一定的有利时机和条件下,通过人工催化等技术手段,对局部区域内大气中的物理过程施加影响,使其发生某种变化,从而达到减轻或避免气象灾害目的的一种科技措施. 科学的人工影响天气是在美国的诺贝尔奖获得者朗格缪尔指导下,于20世纪40年代末在实验室的试验基础上发展起来的。1946年美国的谢弗用干冰对层积云进行催化试验,发现云中过冷却水滴很快转化为成群的冰晶,不断增大并从云底下落,在云中留下一个明显的空洞。接着,谢弗和万涅古特发现了可使过冷云中产生冰胚的催化剂---碘化银。至今,与某些化学物质复合产生的碘化银仍然是普遍使用的播云催化剂。
    我国很多地区利用飞机、高炮、火箭等运载工具向云中播撒碘化银、干冰等催化剂进行人工增雨、防雹作业,在农田进行人工防霜,以及在机场进行人工消雾等。

人工防雹

人工防雹就是采用人为的办法对一个地区上空可能产生冰雹的云层施加影响,使云中的冰雹胚胎不能发展成冰雹,或者使小冰粒在变成大冰雹之前就降落到地面。
    产生冰雹的主要条件是:云中要有上下强烈运动的气流,并且蕴涵大量水分,只有这样,云中小的冰雹胚胎才有发展成冰雹的足够水分供应,才有机会捕捉云中水分使自身不断增大。
    人工防雹的原理:设法减少或切断给小雹胚的水分供应,一般需要向云中播撒足够量的催化剂,以产生大量冰晶,迅速形成更多的水滴或冰粒,造成同雹胚竟争水分的优势,从而抑制雹块的增长。
    人工防雹的方法:用高炮或火箭将装有碘化银的弹头发射到冰雹云的适当部位,以喷焰或爆炸的方式播撒碘化银,或用飞机在云层下部播撒碘化银焰剂。

人工增雨

就是采用人为的方法对一个地区上空可能下雨或者正在下雨的云层施加影响,开发云中潜在的降水资源,使降水量增加。利用仪器对云中含水量进行探测结果表明,云中凝结的水分比实际降水量多得多,只是因为云中某些条件不具备,更多的水分才没有形成降水落到地面。云中凝结的水分约有20%-80%转变成降水,具体依云的类型而定。此外,云中的水汽变成水或冰时伴随着巨大能量转换,1g水汽凝结成水约释放出600cal热量,1g水凝结成冰约释放出80cal热量,通过人工影响,可利用这些释放的潜热加大云中水汽的凝结量,达到人工增雨的目的。 
    人工增雨就是向云中播撒适当的催化剂,增大云的降水效率,所采用的方法与人工防雹的方法类似。
    人工增雨使用的催化剂分为三类:第一类是可以产生大量凝结核或凝华核的碘化银等成核剂;第二类是可以使云中水分形成大量冰晶的干冰等制冷剂;第三类是可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂。
    碘化银、干冰等适用于温度低于0°C冷云的催化剂;而盐类等适用于温度高于0°C暖云的催化剂。目前,我国主要是对冷云实施人工增雨。

人工增雨催化剂

人工增雨的方法不是人类直接干预云中的能量变化,而是向云中播撒适当的催化剂,施加间接的影响,促使云中更多的水分变成雨滴(雪)降到地面。使用的催化剂通党分为三类,第一类是可以产生大量凝结核或凝华核的碘化银等成核剂;第二类是可以使云中水分形成大量冰晶的干冰等致冷剂;第三类是可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂。碘化银,干冰等是适用于温度低于0暖云的催化剂。目前,我国主要是对冷云实施人工增雨。
    飞机,高炮和火箭是把催化剂播撒到云中的通用人工增雨作业工具。高炮和火箭是在弹头内装填适量碘化银,从地面发射到云中适当部位后,碘化银以焰雾形式喷撒,或随弹头爆炸揪撒;在飞机上喷撒碘化银焰雾的方法,一种是在机舱内遥控悬挂在机下的特制发生器,使从中喷出的碘化银丙酮溶液燃烧;另一种是遥控制射悬挂在机下的特制碘化银焰弹。在飞机上也可以向云中揪撒小颗粒状的干冰或液氮等冷却剂或吸湿性粒子,人工制造冰晶或大水滴,促使更多的云水转化为降水。

人工消雾

雾是由于近地层空气中悬浮的无数小水滴或小冰晶造成水平能见度小于己于1公里的一种天气现象。近地层气温降低和水气增加是形成雾的基本条件。
    雾按其强度可分为,能见度小于50米的称为重雾、小于50-200米的称为浓雾、小于200-500米的称为中雾、小于500-1000米的称为轻雾。
    雾中温度低于0°C称为冷雾,雾中温度高于0°C称为暖雾。
    人工消冷雾。向雾中播撒适当物质使之产生大量冰晶,冰晶与水汽和水滴共存时,由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压,雾中的水汽便会速凝华到冰晶上,冰晶的增长抑制了水滴的增长,并促使水滴不断蒸发,数量减少,从而达到减少和清除大气中雾滴的效果。可产生冰晶的物质有制冷剂(液氮,丙烷和干冰等),人工冰核(碘化银等)和通过膨胀降温产生冰晶的压缩空气。从技术上讲,人工消冷雾较为成熟。
    人工消暖雾。人工消暖雾的技术尚处于进一步的试验研究之中,采用的方法有:播撒氯化钙等吸湿性核在雾中培植大水滴,拓宽雾滴谱,诱发部并过程,造成雾的沉降,使雾消散;用喷气发动机产生热气,靠热动力扰动气流,使雾蒸发消散;采用直升飞机破坏雾层顶部的逆温层,使雾因气流上升而消散等。

 
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