小谈“人工影响天气”

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  古人常认为复杂的天气变化是由“神仙”一手掌控的,因此遇到干旱天气常举行祈雨仪式。随着科技的发展,现代人掌握了足够丰富的气象学知识,不仅可以及时预报天气,还能采用人工手段影响天气。人工影响天气是指在一定的时机和条件下,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的一种科技手段。
  人工增雨
  人工增雨是生活中最为常见的人工影响天气的类型,即在有利于降水的天气条件下,采取人工干预的方法,增加部分降雨的一种科学手段。人工降雨是很有意义的举措,可以有效地进行农业抗旱,满足人畜用水及森林防火需要,同时也能合理开发和利用空中云水资源。它的原理是根据空中云的性质、高度、厚度、浓度、范围等,向云体播撒致冷剂、结晶剂、吸湿剂和水雾等,以增加云中冰晶浓度,弥补云中凝结核的不足,改变云滴的分布和性质,促使云滴增大,加速雨滴的生长过程,从而达到增加降水的目的。
  人工减雨
  除了通过人工手段增加降水外,也有人工消云减雨。某种意义上,这种形式是人工增雨的扩展和延伸,通过在目标区的上游地区实施大范围、大规模、超常规的人工增雨作业,使天气系统的能量加速扩散,同时使空中水滴快速形成,让降水云团提前降雨。或者在目标区的上风方地区,往云层里超量播撒冰核,使云中无法形成足够大的雨滴,阻止和延缓强降水。
  人工防霜
  霜冻指农作物因土壤和自身表面温度降低(一般低于0°C)而受害或死亡的现象。除霜措施主要有:①燃烧烟雾剂,用烟雾延缓气温降低,燃烧放出热量,空气中的水汽在凝结核上凝结时也放出潜热,提高近地面层的气温;②在晴朗无风的夜晚,用风机吹风,使上层的暖空气和下层冷空气混合,提高近地面层的气温;③在农作物上洒水,使其表面裹上一层水膜,水膜结冰时放出的潜热可维持农作物的温度;④用燃料在地面燃烧,直接加热空气,防止霜冻发生。此外,防霜冻方法还有灌水、用泡沫剂发泡包覆植物叶面等。
  人工防雹
  冰雹灾害是我国主要的气象灾害之一,具有形成和发展快、雹粒动能大等特点,往往给农业生产、建筑、电力、交通带来巨大损失,危及人民生命财产安全。作为冰雹防御的重要手段之一,人工防雹可以有效避免和减轻冰雹灾害,对防灾减灾有着积极作用。人工防雹即采用人工方法对一个地区可能产生冰雹的云层施加影响,使云中冰雹胚胎不能发展成冰雹,或者使小冰粒在变成冰雹前就降落到地面。人工防雹的方法主要有两种:一是利用高射炮或火箭向空中冰雹云中发射含有碘化银的炮弹,产生过量的人工冰核,通过“争食”云中的过冷水来达到防雹目的;二是飞机直接飞入云中,在云中适合的部位播撒碘化银等催化剂,增加云中的冰晶,产生过量人工冰核,使冰雹转化成雨滴。
  人工消雾
  雾是接近地面的云,主要分为冷雾、暖雾和冰雾。針对不同类型的雾,人工消除的方法也有所不同。消冷雾主要是向雾中播撒碘化银成冰剂或者干冰、液氮、丙烷等制冷剂,由此产生大量冰晶,使雾迅速增长沉降,降低雾的浓度。消暖雾主要有三种方法:一是在雾中播撒氯化钙溶液和盐粉等吸湿剂,以形成沉降物,从而降低雾的浓度;二是加热法,向雾区喷射高温气体,以加热蒸发雾滴;三是用螺旋桨搅动,使上下干湿空气混合,消除雾气。消冰雾原则上也使用加热法。
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