人工影響天氣的方式
三、人工影響天氣的方式
人工影響天氣的項(xiàng)目主要有:人工降水、人工消霧、人工防雹、人工削弱臺(tái)風(fēng)、人工消云、人工防霜凍、人工抑制雷電等。目前,我國(guó)開(kāi)展較多的有人工降雨、人工防雹、人工消霧這三項(xiàng)。
(一)人工降雨
人工降雨也稱為人工增雨,是根據(jù)不同云層的物理特性,選擇合適時(shí)機(jī),用飛機(jī)、火箭彈向云中播散干冰、碘化銀、鹽粉等催化劑,促使云層降水或增加降水量。人工增雨常分為暖云催化增雨與冷云催化增雨兩種。欲要暖云層(溫度高于0℃的云層)降水,就得使云層中半徑大于0.04毫米的大云滴有足夠的密度數(shù),要讓它們迅速與小云滴碰撞并增長(zhǎng),成為半徑超過(guò)1.0毫米的雨滴以便形成降水,因此在那些大云滴密度數(shù)較小而無(wú)法形成降雨的云層中,人們使用飛機(jī)、炮彈攜帶等方法,播撒鹽粉、尿素等吸濕性粒子,促使形成許多大云滴,就可更進(jìn)一步形成或增加降水。欲要冷云層降水,就得使冷云層上部的冰晶密度數(shù)超過(guò)1個(gè)/升,對(duì)那些冰晶密度數(shù)不足的冷云,用飛機(jī)等播撒干冰、碘化銀等催化劑,便可產(chǎn)生大量冰晶,促成或增加降水量。為了弄清楚人工催化劑的效果,弄清人工增雨量的多少,常常要進(jìn)行檢驗(yàn)。由于云層和降水過(guò)程十分復(fù)雜,使人工降水和降水檢驗(yàn)的方法措施還都很不完善,有待進(jìn)一步深入研究。
人工增雨有空中、地面作業(yè)兩種方法。空中作業(yè)是用飛機(jī)播撒催化劑。地面作業(yè)是利用高炮、火箭從地面上發(fā)射催化劑。炮彈在云中爆炸,把炮彈中的碘化銀燃成煙劑撒在云中?;鸺诘竭_(dá)云中一定高度以后,碘化銀劑開(kāi)始點(diǎn)燃,隨著火箭的飛行,沿途拉煙播撒。
(二)人工防雹
人工防雹就是用人工方法使雹云不能降冰雹,或減弱冰雹強(qiáng)度的措施。20世紀(jì)50年代以后,包括我國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家開(kāi)展了防雹試驗(yàn)。通過(guò)氣象雷達(dá)或有經(jīng)驗(yàn)的觀測(cè)者目視,識(shí)別出冰雹云(具有比一般雷雨云發(fā)展更旺盛、厚度更大、閃電更頻繁等特點(diǎn)),然后采用如下兩類方法防雹:①播催化劑法:用火箭、高炮、飛機(jī)等把碘化銀播撒到雹云中,以產(chǎn)生大量冰核進(jìn)而形成大量人工雹胚胎,它們與云中原來(lái)的冰雹胚胎爭(zhēng)奪水分,使大家都不能長(zhǎng)大成對(duì)人畜與作物產(chǎn)生危害的大雹塊,在落出云底后還可能逐漸融化成雨滴。這就是所謂的“爭(zhēng)食原理”。②爆炸法:用高射炮、土炮或火箭等,向雹云的中、下部轟擊,往往亦可使雹云不降雹,或在下風(fēng)向區(qū)降小雹,這樣便能抑制雹災(zāi)。這種方法在國(guó)內(nèi)被較普遍采用,其防雹的物理機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。人工防雹是通過(guò)作業(yè)、人工引晶和爆炸,使雹胚吃不飽、長(zhǎng)不大、受到遏制、從而使冰雹“早產(chǎn)”、“早落”。
(三)人工消霧
我們身邊發(fā)生的許多交通事故都是由于大霧引起的,大霧可以降低能見(jiàn)度,從而對(duì)人類正常的生活工作帶來(lái)極大的不便,所以人們希望能適時(shí)的進(jìn)行人工消霧。
我們把用人工播撒催化劑、人工擾動(dòng)空氣混合或在霧區(qū)加熱等方法,使霧消散稱為人工消霧。人工消霧分為人工消曖霧(霧區(qū)溫度高于0℃)和人工消過(guò)冷霧(霧區(qū)氣溫高于0℃,霧滴為過(guò)冷卻水滴等)。目前有三種消暖霧試驗(yàn)方法:①加熱法:對(duì)小范圍區(qū)域霧區(qū)如機(jī)場(chǎng)跑道等,大量燃燒汽油等燃料,加熱空氣使霧滴蒸發(fā)而消失。②吸濕法:播撒鹽、尿素等吸濕質(zhì)粒作催化劑,以產(chǎn)生大量凝結(jié)核,水汽在凝結(jié)核上凝結(jié)長(zhǎng)成大水滴,霧滴會(huì)蒸發(fā)并在大水滴上凝結(jié),使霧消失。③人工擾動(dòng)混合法:用直升機(jī)在霧區(qū)頂部攪拌空氣,把霧頂以上干燥空氣驅(qū)下來(lái)與霧中空氣混合,暖霧便會(huì)隨之而消失。人工消冷霧的方法是用飛機(jī)或地面設(shè)備,將干冰、液化丙烷等催化劑播撒到霧中,以產(chǎn)生大量冰晶,它們通過(guò)貝吉龍冰水轉(zhuǎn)化過(guò)程,奪取原霧滴中的水分,霧滴便會(huì)蒸發(fā)而同時(shí)冰晶不斷長(zhǎng)大從而降落地面,這樣,霧就會(huì)消失,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)表明這種方法效果顯著,已能實(shí)際應(yīng)用。
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