人工降水的方法

人工降水的方法


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-11-10 编辑:xuzhiping 浏览次数: 9982

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摘要: 人工降水就是根据自然降水形成的原理,人为补充某些形成降水的必需条件,促进云滴迅速凝结并与其他云滴碰撞合并而增大形成降水。进行人工降水一般是在夏秋季节,选择空中具有浓厚的云层但是还没有下雨的天气条件。这说明云中的水汽含量是很多的,之所以不能形成降水,主要是因为云...

人工降水就是根据自然降水形成的原理,人为补充某些形成降水的必需条件,促进云滴迅速凝结并与其他云滴碰撞合并而增大形成降水。进行人工降水一般是在夏秋季节,选择空中具有浓厚的云层但是还没有下雨的天气条件。这说明云中的水汽含量是很多的,之所以不能形成降水,主要是因为云层结构比较一致,云中缺少大的水滴或大的冰晶共存,气流起伏不大,因而云滴不易增大成雨滴,对于不同的云,需采用不同的催化方法。

(一)冷云的人工降水

云底低于0℃等温线以,由过冷却水组成的冷云很稳定,是不能产生降水的。其原因是缺少冰晶,一旦出现过冷水滴与冰晶共存的状态,便产生冰晶效应,使水滴蒸发而减小,冰晶凝华而增大,增大到一定程度,冰晶开始下降,沿途凝华和碰撞合并,使冰晶不断增大而形成降水。所以人工影响冷云降水的基本原理是使冷云中人为地产生冰晶,改变云微结构的稳定性。

目前,在冷云内人工产生冰晶的方法有两种:

一种是向冷云中撒播人工冰核,如碘化银、碘化铅等。碘化银等的晶体结构与冰晶相似,具 有冰核作用,水汽可以在其表面上直接冻结或凝华而形成冰晶。

另一种方法是向冷云撒播制冷剂,如干冰等。干冰即固体CO2是不透明的白色晶体,在一个大气压下,汽化时,其表面温度为-78.9°C,升华潜热为\(5.73 \times 105 J/kg\)。干冰撒入云中后, 干冰升华,从周围云中吸取大量的热,使周围空气急剧冷却而形成高度过饱和。实验指出,当温度低于-40°C时,就有自生冰晶产生。

(二)暖云的人工降水

整个云体位于0℃等温线以下的云系称为暖云,暖云中不易产生降水的原因是云滴大小均匀,因此,影响暖云人工降水的基本原理是改变云滴分布的均匀性,破坏其稳定状态,促使凝结及碰撞合并过程的进行,从而导致降水的形成。使暖云产生人工降水主要有两种方法:

一种是人工提供大水滴,在暖云中撒播吸湿性物质的粉末,如氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化铵等。吸湿后形成溶液,加速凝结增长,很快形成具有碰并能力的大水滴,或直接向暖云喷洒大水滴,催化暖云降水。

另一种是人工振动法,主要用炮轰击云层,或用强大的声波,使云层激烈振动,使云滴发生频繁碰撞,合并增大成雨滴。

人工降水是一个多学科参与的复杂过程,目前虽然已经取得了初步成果,但在理论上和技术上还存在不少问题,有待今后进一步研究解决。

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