『壹』 人工降雨是怎麼回事
原理及方法
冷雲催化
在溫度低於 0°C的冷雲降水過程中,冰晶濃度起著重要的作用。根據降水粒子濃度的實測資料和理論估算,只有當冰晶濃度達到1個/升或更高的量級時,才有較高的降水效率。對因冰晶濃度不足、降水效率很低的自然雲,若在其過冷卻部位播撒成冰催化劑,就可以增加冰晶濃度。每克乾冰或碘化銀,可產生1012個以上的冰晶,若用幾百克,就可以使幾十立方公里雲體的冰晶濃度達 10個/升。這些人工冰晶通過伯傑龍過程迅速增長,促進冷雲降水過程,使降水量增加。一些比較嚴格試驗的統計分析表明,冷雲催化可以增加降水量10~20%。如果人工冰晶的濃度很大,則形成的雪晶的平均尺度較小,它們從雲中下落到地面的時間較長,在氣流的作用下,會落到下風方向更遠的地方而改變降水的分布。 人工降雨
冷雲催化的溫度條件:人工降水的效果同雲的自然條件有密切關系。就冷雲催化而言,雲中的溫度條件十分重要。就整個雲體而言,雲頂溫度一般最低,常將它作為估計雲中自然冰晶濃度的參數。當雲頂溫度低到一定程度時,雲中常會形成大量冰晶,這時用人工方法增加冰晶,效果就不顯著。反過來,雲頂溫度如果太高,碘化銀等催化劑的成冰能力就太低,也不利於人工催化。所以對冷雲催化法增加降水來說,雲頂溫度不宜太高或太低。一些地形雲和積雲的人工降水試驗結果的統計分析表明,當雲頂溫度處於-10~-25°C時,人工降水的效果比較明顯。這一最適宜的溫度區間,稱為播雲溫度窗。鑒於降水過程的復雜性,採用不同催化技術時,必須研究各類雲中最有利的溫度條件或其他條件。
暖雲催化
在溫度高於 0°C的暖雲里,降水主要在雲滴碰並過程中得到發展。雲滴越大,碰並增長就越快。計 人工降雨
算表明,當雲滴半徑超過0.04毫米時,就可以迅速碰並而長成雨滴。在那種大雲滴的濃度不足的自然雲中,播撒大量半徑大於0.04毫米的水滴,就能夠促進降水過程。計算表明,每克水可以形成約幾百萬個大雲滴,要催化10立方公里的雲體,則需要幾噸水。若往雲中播撒一定大小的吸濕性物質顆粒或者溶液滴,它們能在雲中吸濕而迅速長成大雲滴,這樣所需的催化劑量,就用不到水的十分之一。 除了播雲以外,法國和蘇聯有人試驗在地面加熱,造成人工上升氣流的方法,試圖在一定氣象條件下激發或增加降水。美國有人設想利用瀝青或碳黑吸收太陽輻射,提高局地空氣的溫度,促進雲的發展以增加降水。中國有人研究過爆炸對降水的影響。這些人工降水方法的研究,都還處在探索的階段。
動力催化
通過冷雲催化使雲中產生大量冰晶,所釋放的潛熱將改變積雲的宏觀動力過程而增加降水。它是60年代在人工降水試驗方面的一項進展。積雲中上升氣流的速度,主要決定於雲內外溫差造成的浮力。在發展旺盛的積雲內,存在著大量過冷水滴。在這種雲中播撒大量的成冰催化劑時,能使過冷水滴凍結而釋放潛熱,水汽在冰粒表面凝華時也釋放潛熱。估計這兩種潛熱足以使雲中局部溫度升高0.5°C左右,這將加大浮力而促使某些積雲的上升氣流速度增大,雲體擴展,生命期延長,結果使進入雲體的水分總量增大而增加降水量。雖然動力催化同一般冷雲催化所用的催化劑一樣,但著眼點不同,動力催化所用的催化劑量必須大大增加,才可能收效。積雲動力催化在50年代曾作過初步的嘗試,但周密設計的積雲動力催化試驗,直到1963年才開始。J.辛普森在美國佛羅里達州所做的隨機試驗表明,催化後積雲的雲頂平均增高1.6公里,平均雨量增加1.7倍。他指出,催化後雲頂增高量同大氣層結(見大氣靜力穩定度)有密切的關系。在其他國家和地區,也作過類似試驗,但效果不一。有人對整個地區積雲群體進行過動力催化的隨機試驗 ,初步結果表明有增雨的效果。
『貳』 人工降雨的發展
基本概述
運用雲和降水物理學原理,通過向雲中撒播催化劑(鹽粉、乾冰或碘化銀等),使雲滴或冰晶增大到 一定程度,降落到地面,形成降水,又稱人工增加降水。 撒播催化劑的方法有飛機在雲中撒播、高射炮或火箭將碘化銀炮彈射入雲中爆炸和地面燃燒碘化銀焰劑等。是人工影響天氣中進行得最多的一項試驗。 人工影響雲的微物理過程,可以在一定條件下使本來不能自然降水的雲受激發而降水,也可使那些水分供應較多、往往能自然降水的雲,提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的雲能供應的水分較少,因此人工催化的經濟價值有限。
原理及方法
冷雲催化
在溫度低於 0°C的冷雲降水過程中,冰晶濃度起著重要的作用。根據降水粒子濃度的實測資料和理論估算,只有當冰晶濃度達到1個/升或更高的量級時,才有較高的降水效率。對因冰晶濃度不足、降水效率很低的自然雲,若在其過冷卻部位播撒成冰催化劑,就可以增加冰晶濃度。每克乾冰或碘化銀,可產生1012個以上的冰晶,若用幾百克,就可以使幾十立方公里雲體的冰晶濃度達 10個/升。這些人工冰晶通過伯傑龍過程迅速增長,促進冷雲降水過程,使降水量增加。一些比較嚴格試驗的統計分析表明,冷雲催化可以增加降水量10~20%。如果人工冰晶的濃度很大,則形成的雪晶的平均尺度較小,它們從雲中下落到地面的時間較長,在氣流的作用下,會落到下風方向更遠的地方而改變降水的分布。 人工降雨
冷雲催化的溫度條件:人工降水的效果同雲的自然條件有密切關系。就冷雲催化而言,雲中的溫度條件十分重要。就整個雲體而言,雲頂溫度一般最低,常將它作為估計雲中自然冰晶濃度的參數。當雲頂溫度低到一定程度時,雲中常會形成大量冰晶,這時用人工方法增加冰晶,效果就不顯著。反過來,雲頂溫度如果太高,碘化銀等催化劑的成冰能力就太低,也不利於人工催化。所以對冷雲催化法增加降水來說,雲頂溫度不宜太高或太低。一些地形雲和積雲的人工降水試驗結果的統計分析表明,當雲頂溫度處於-10~-25°C時,人工降水的效果比較明顯。這一最適宜的溫度區間,稱為播雲溫度窗。鑒於降水過程的復雜性,採用不同催化技術時,必須研究各類雲中最有利的溫度條件或其他條件。
暖雲催化
在溫度高於 0°C的暖雲里,降水主要在雲滴碰並過程中得到發展。雲滴越大,碰並增長就越快。計 人工降雨
算表明,當雲滴半徑超過0.04毫米時,就可以迅速碰並而長成雨滴。在那種大雲滴的濃度不足的自然雲中,播撒大量半徑大於0.04毫米的水滴,就能夠促進降水過程。計算表明,每克水可以形成約幾百萬個大雲滴,要催化10立方公里的雲體,則需要幾噸水。若往雲中播撒一定大小的吸濕性物質顆粒或者溶液滴,它們能在雲中吸濕而迅速長成大雲滴,這樣所需的催化劑量,就用不到水的十分之一。 除了播雲以外,法國和蘇聯有人試驗在地面加熱,造成人工上升氣流的方法,試圖在一定氣象條件下激發或增加降水。美國有人設想利用瀝青或碳黑吸收太陽輻射,提高局地空氣的溫度,促進雲的發展以增加降水。中國有人研究過爆炸對降水的影響。這些人工降水方法的研究,都還處在探索的階段。
動力催化
通過冷雲催化使雲中產生大量冰晶,所釋放的潛熱將改變積雲的宏觀動力過程而增加降水。它是60年代在人工降水試驗方面的一項進展。積雲中上升氣流的速度,主要決定於雲內外溫差造成的浮力。在發展旺盛的積雲內,存在著大量過冷水滴。在這種雲中播撒大量的成冰催化劑時,能使過冷水滴凍結而釋放潛熱,水汽在冰粒表面凝華時也釋放潛熱。估計這兩種潛熱足以使雲中局部溫度升高0.5°C左右,這將加大浮力而促使某些積雲的上升氣
『叄』 人工降雨的技術是如何發展起來的
雲里的小水珠或微小的冰粒遇冷後互相融合變大變沉,直到空氣再也托不住它們了,就從天上落下來,形成了雨。20世紀30年代法國的一位氣象學家坐著飛機往雲里播冰晶,認為這有助於形成雪花。果然,一場小雪降下來了。1946年,美國通用電氣公司的兩位科學家歐文·蘭米爾和文森特·謝弗發現用乾冰催雨效果更好。1947年,該公司另一位科學家伯納德『馮內古特採用碘化銀催雨,使人工降雨技術更加經濟。現在,許多國家都採用了人工降雨技術。
『肆』 首次人工降雨什麼時候
人工降雨歷史發展
1932年諾貝爾化學獎的得主、美國化學家兼物理學家蘭茂爾,一生進行過有益的研究,但他在科學上實現的最大突破還是人工降雨。在獲得諾貝爾獎後,他就和化學家射弗等人共同進行了人工降雨的研究。在他的研究室里保存著小小的人工雲,它就是充斥在電冰箱里的水蒸氣。蘭茂爾一邊降低冰箱里的溫度,一邊加入各種塵埃微粒進行降雨實驗。
1946年7月 的一天,天氣異常炎熱,由於實驗裝置出了故障,裝有人工雲的電冰箱里的溫度一直降不下來,蘭茂爾只好臨時用固態二氧化碳(乾冰)來降溫。當他則把一塊乾冰放進冰箱里,這時奇跡出現了:水蒸氣立即變成了許多小冰粒,在冰箱里盤旋飛舞,人工雲化為了霏霏飄雪。這一奇特現象使他明白塵埃微粒對降雨並非絕對必要,只要將溫度降到零下40度以下,水蒸汽就會變成冰而降落下來。蘭茂爾高興地去找射弗,商量怎樣把這一想法付諸現實。接著便出現了振奮人心的一幕:
1946年的一天,一架飛機在雲海上飛行,蘭茂爾和射弗將乾冰撒播在雲層里,30分鍾後就開始了降雨。第一次真正的人工降雨獲得了成功。後來,美國通用電氣公司的本加特又對蘭茂爾的人工降雨方法進行了改良,他用碘化銀微粒取代乾冰,使人工降雨更加簡便易行。蘭茂爾在1957年去世時,終於滿意地看到人工降雨已發展成為一項大規模的事業。人工降雨的發明,標志著氣象科學發展到了一個新的水平,