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人工降雨的基本原理

来源:邢台水文局 文章作者:李晓亮 录入时间:10-09-15 11:19:31

运用云和降水物理学原理,通过向云中撒播催化剂(盐粉、干冰或碘化银等),使云滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降雨,称人工降雨。撒播催化剂的方法有飞机在云中撒播、高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等,是人工影响天气中进行得最多的一项试验。

人工降雨的微物理过程,可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水,也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云,提高降水效率而增加降水量。所采用的方法,因云的性质不同,有以下两种:

1 .人工影响冷云降水。中纬度地区冬季经常出现大范围的过冷却层状云,但很少降水。夏季也经常出现云顶高于 0℃高度的积状云,其中能产生降水的也为数不多。这种云之所以没有降水,主要是云内缺乏冰晶,云滴得不到增长。影响冷云降水的基本原理就是设法破坏云的物态结构,也就是在云内制造适量的冰晶,使其产生冰晶效应,使水滴蒸发,冰晶增长,产生降水。方法有两种:一是在云中投入冷冻剂,如干冰(即固体二氧化碳),干冰升华时吸收大量热量,使云中水滴的温度降低冻凝成冰晶,形成冰、水共存,并产生降水;二是引入人工冰核(凝华核或冻结核),如碘化银就是一种有效的冷云催化剂。我国部分地区在作物急需降水时,常采用上述方法实施人工降水。

2 .人工影响暖云降水。整个云体温度高于 0℃的云称为暖云。我国南方夏季的浓积云、层积云多属于这种云。往往由于云中缺乏大水滴,滴谱较窄,冲并作用不易进行而难以产生降水。因此人工影响暖云降水可以引入吸湿性核,如食盐,由于其能在低饱和度下凝结增长,故可在短时间内形成数十微米以上的大水滴;也可直接引入 3040μ m的大水滴,从而拓宽滴谱,加速冲并增长的过程,达到降水的目的;或引入表面活性物质,改变水滴的表面张力状态,以利于形成大水滴并促使其破碎,加速链锁反应,从而形成降水。(审稿:郭兰洲)

责任编辑:陈 超
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