人工降雨的原理

1、人工降雨的原理材化二班常喆 李崇一一 什么是人工降雨？什么是人工降雨？ 人工降雨又稱人工降水，是根據(jù)自然界降水形成的原理，人為補充某些形成降水的必要條件，促進云滴迅速凝結(jié)或碰并增大成雨滴，降落到地面。二二 人工降雨的條件是什么？人工降雨的條件是什么？一般在自然云已經(jīng)降水或者接近于降水的條件下，人工降水的方法才能發(fā)揮作用。人工降水的效果受云和其他條件所制約。例如在冷云催化試驗中按云頂溫度分類，統(tǒng)計得出，在一定溫度區(qū)間里有比較顯著的效果。三三 人工降雨的方法有哪些？人工降雨的方法有哪些？冷云冷云催化催化在溫度低于0C的冷云降水過程中，冰晶濃度起著重要的作用。根據(jù)降水粒子濃度的實測資料和理論估算，只

2、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云，若在其過冷卻部位播撒成冰催化劑，就可以增加冰晶濃度?？梢允箮资⒎焦镌企w的冰晶濃度達 10個/升。這些人工冰晶通過伯杰龍過程迅速增長，促進冷云降水過程，使降水量增加。冷云催化的溫度條件冷云催化的溫度條件:人工降水的效果同云的自然條件有密切關(guān)系。就冷云催化而言，云中的溫度條件十分重要。就整個云體而言，云頂溫度一般最低，常將它作為估計云中自然冰晶濃度的參數(shù)。當云頂溫度低到一定程度時，云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,云頂溫度如果太高，碘化銀等催化劑的成冰能力就太低

3、，也不利于人工催化。所以對冷云催化法增加降水來說，云頂溫度不宜太高或太低。一些地形云和積云的人工降水試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析表明，當云頂溫度處于-10-25C時，人工降水的效果比較明顯。這一最適宜的溫度區(qū)間，稱為播云溫度窗。鑒于降水過程的復(fù)雜性，采用不同催化技術(shù)時，必須研究各類云中最有利的溫度條件或其他條件。折疊暖云催化折疊暖云催化在溫度高于0C的暖云里，降水主要在云滴碰并過程中得到發(fā)展。云滴越大，碰并增長就越快。計算表明，當云滴半徑超過0.04毫米時,就可以迅速碰并而長成雨滴。在那種大云滴的濃度不足的自然云中，播撒大量半徑大于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

4、個大云滴，要催化10立方公里的云體，則需要幾噸水。若往云中播撒一定大小的吸濕性物質(zhì)顆粒或者溶液滴，它們能在云中吸濕而迅速長成大云滴，這樣所需的催化劑量，就用不到水的十分之一。除了播云以外，法國和蘇聯(lián)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(fā)或增加降水。美國有人設(shè)想利用瀝青或碳黑吸收太陽輻射，提高局地空氣的溫度，促進云的發(fā)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。折疊動力催化折疊動力催化通過冷云催化使云中產(chǎn)生大量冰晶，所釋放的潛熱將改變積云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。積云中上升氣流的

5、速度，主要決定于云內(nèi)外溫差造成的浮力。在發(fā)展旺盛的積云內(nèi)，存在著大量過冷水滴。在這種云中播撒大量的成冰催化劑時，能使過冷水滴凍結(jié)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云中局部溫度升高0.5C左右，這將加大浮力而促使某些積云的上升氣流速度增大，云體擴展，生命期延長，結(jié)果使進入云體的水分總量增大而增加降水量。雖然動力催化同一般冷云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。積云動力催化在50年代曾作過初步的嘗試，但周密設(shè)計的積云動力催化試驗，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，催化后積云的云頂平均增高

6、1.6公里，平均雨量增加1.7倍。他指出，催化后云頂增高量同大氣層結(jié)有密切的關(guān)系。在其他國家和地區(qū)，也作過類似試驗，但效果不一。有人對整個地區(qū)積云群體進行過動力催化的隨機試驗，初步結(jié)果表明有增雨的效果。四四 催化劑都有什么？催化劑都有什么？ 干冰干冰 干冰是二氧化碳的凝結(jié)固態(tài)。干冰的溫度是攝氏的負78.5度，因此在保持物體維持冷凍或低溫狀態(tài)下非常有用。干冰能夠急速的冷凍物體和降低溫度并且可以用隔離手套來做配置。干冰已經(jīng)被廣泛的使用在許多層面了，干冰在增溫時是由固態(tài)直接升華為氣態(tài)，直接轉(zhuǎn)化為氣體而省略掉轉(zhuǎn)為液態(tài)的程序，因此其相變并不會產(chǎn)生液體，也因此稱它做干冰。要將二氧化碳變成液態(tài)，就必須加大壓

7、強至5.1大氣壓才會出現(xiàn)液態(tài)二氧化碳。 制造人造雨:利用飛機將干冰灑在云上，云中的小水滴就會被凍結(jié)成許多小冰晶，促使更多的水蒸氣凝結(jié)在上面，化為雨滴，降落到地面。碘化銀碘化銀(AgI)為碘和銀的化合物，黃色粉末(558度)，見光分解，并大量吸熱，先變灰后變黑，不溶于水和氨水，用于照相術(shù)和人工降雨的晶核。五五 人工降雨的費用人工降雨的費用 上海首次施行人工增雨的初步預(yù)算中寫道，實施一次人工增雨需要470萬元，其中僅僅直接作用于云層的催化劑一次就需要40萬元。當然這份等待批準的預(yù)算中不僅有飛機租用費、播撒設(shè)備等硬件費用，還包括地面監(jiān)測費用、人力資源費用等幾十項。 人工增雨所用的火箭彈一枚的價值在2

8、000-4000元，用于使用的人工增雨火箭發(fā)射架價值在20萬元左右?；鸺龔棇儆谲娀?，從運輸費、押送費、保管費、發(fā)射費等都是一筆不小的開支。還有那么多工作人員背后默默地付出不能不算，每次都要發(fā)射探空氣球，而且還要對數(shù)據(jù)進行分析處理，這些間接投入不好算，也算不清。六六 人工降雨的發(fā)展歷程人工降雨的發(fā)展歷程古代古代巫術(shù)巫術(shù)早在遠古時代，我們的祖先就幻想著掌握呼風(fēng)喚雨的本領(lǐng)。刀耕火種的初民,跪在赤熱的陽光下祈求雨水;巫師們?yōu)榱饲笥晔贡M了花招，有時戴上面具手舞足蹈，有時放開喉嚨咿呀歌唱;他們還常常向冥冥中的神靈祭獻牛羊牲靈，有時甚至祭獻活人。巫師們用葦管向空中吹噴水珠,希望這種象征性的雨滴可以帶來豐沛的雨水。美洲的印第安人在籬笆上掛上干癟的蛇尸求雨，東方人跳龍舞，西方人做祈禱;但無情的干旱卻一次次地使他們的希望和田地里的禾苗一起枯萎。后來，求雨的花樣不斷翻新。有人鳴槍,有人爆破，還有人燃點化學(xué)物質(zhì)，相信這類化合物的煙霧可能引來雨水。這些求雨者中也有個別