人工影響天氣的基礎知識和技術方法課件資料

1、第二章 人工影響天氣的基礎知識和技術方法第一節(jié) 人工影響天氣的基礎知識 人工影響天氣概念的提出是基于人類為了生產和生活的需要，希望通過人為干預，克服或減輕由惡劣天氣引起的自然災害，在適當條件下，促使天氣向有利于人類需要的方向發(fā)展，包括人工防雹、人工增雨、人工防霜、人工消霧、人工消雨等。在本文中我們只介紹人工防雹、人工增雨和人工防霜。這里需要說明的是，人的力量是有限的，要徹底改變天氣、氣候是不可能的，我們只能在適當時候、適當條件下影響天氣。云和降水過程的能量是十分巨大的，一個氣團雷暴以10³km的云體考慮，其含水量的凝結潛熱為25×1015J，相當于10萬噸煤燃燒的發(fā)電量。目

2、前人工影響雹云和降水的主要途徑是向某些發(fā)展初期的雹云，或降水效率不高的降水云中，對云體的適當部位，抓住時機進行針對性的催化作業(yè)，達到人工影響天氣效果。比如有了降水天氣過程，通過人為催化使小雨變成中雨或大雨，有了降雹天氣過程，通過催化使大雹變成小雹、軟雹或雨滴，起到防御和減輕自然災害的作用。一、人工防雹原理和技術方法所謂人工防雹，是采用人為的辦法對一個地區(qū)上空可能產生冰雹的云層施加影響，使云中的冰雹胚胎不能發(fā)展成冰雹，或使小冰粒在變成大的冰雹之前就降落到地面。人工防雹原理，就是設法減少或切斷給小雹胚的水分供應。要達到防御冰雹的效果，需向云中播散足夠量的催化劑，以產生大量的冰晶，迅速形成水滴或冰粒

3、。造成同雹胚競爭水分的優(yōu)勢，從而抑制雹塊的增長。人工防雹是用高炮或火箭將裝有碘化銀的彈頭發(fā)射到冰雹云的適當部位，以噴焰或爆炸的方式播散碘化銀。具體的影響方式有以下兩種：（1）過量播撒催化劑（又叫催化法原理，也叫引晶法） 觀測結果表明，冰雹云的上部存在著過冷卻水含量很大的累積帶，為冰雹生長區(qū)。在累積帶之上氣流升速較小，溫度又低，很容易產生雹胚，它們靠碰撞過冷卻水滴而長大，在強烈上升氣流的作用下，雹胚多次往返于液態(tài)水累積區(qū)增大而生成冰雹。若在這個累積區(qū)大量引進人工冰雹胚胎，去爭食云中有限水分，使冰雹不致于長的太大，就可能抑制冰雹的生長或雹災的形成。（2）云中爆炸（又叫爆炸法原理） 由于炮彈在云中爆

4、炸，爆炸產生的沖擊波產生震動效應，可以直接干擾云中有組織的上升氣流進而阻止冰雹的繼續(xù)增長，此時有組織的上升氣流正是形成冰雹的最佳氣流結構，同時也可使冰雹受到強烈震動后變軟。二是爆炸也可能使過冷水滴冰晶化，因而減少了云層中過冷卻液態(tài)水的存在，也能起到抑制冰雹的生長或限制大冰雹形成的作用。二、人工增雨基本原理和技術方法人工增雨是采用人為的方法對一個地區(qū)上空可能下雨或正在下雨的云層施加影響，開發(fā)云中潛在的降水資源，通過人工在云中增加足夠數(shù)量的冰晶，因為冰面上的飽和水汽壓比水面要低，因此在云內的水滴中增加冰晶時，水滴中的水會自動蒸發(fā)并凝集到冰晶上去，使冰晶不斷長大，大到空氣的浮力不足以支持它們的時候，

5、便會落到地面形成雨（或雪）。有人又把云中的水喻為一座水庫中的水，閘門開啟得小，流出的水量就少，當通過人工向云中播撒催化劑以后，就如同把這座“小水庫”的閘門開大，水便會多流出來一些，增大云的降水效率，以達到人工增雨的目的。目前，人工增雨使用的催化劑通常分為三類，第一類是可以大量產生凝結核或凝華核的碘化銀等成核劑；第二類是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰等制冷劑，第三類是可以吸附云中水分變成較大水滴的鹽粒等吸濕劑。碘化銀、干冰等是適用于溫度低于0冷云的催化劑；目前我國主要是對冷云實施人工增雨。 飛機、高炮和火箭是把催化劑播撒到云中的常用人工增雨作業(yè)工具。高炮和火箭是在彈頭和彈體內裝填適量碘化銀，

6、從地面發(fā)射到云中適當部位后爆炸播撒或沿火箭彈道噴撒。人工制造冰晶或大水滴，促使更多的云水轉化為降水。第二節(jié) 觀云識天氣 巴彥淖爾市人影探測手段有了較大發(fā)展，使用了新一代天氣雷達指揮防雹增雨作業(yè)，盡管有了現(xiàn)代設備，但受設備探測距離等諸多因素的影響，加之巴彥淖爾市東西距離長，一些炮點不在雷達的最佳觀測范圍內，作業(yè)點需要有經(jīng)驗的氣象人員和作業(yè)人員觀云識別天氣，實踐證明作業(yè)點的看云識別天氣是一件很重要的工作。 云的形成：由于潮濕空氣上升絕熱膨脹冷卻，使其相對濕度不斷增大，最后空氣中的水汽得到飽和，再進一步冷卻，過剩的水汽就會大量懸浮于空氣中的某些微粒上凝結，這樣就形成了有很多小水滴組成的云。云是天氣的

7、招牌，出現(xiàn)不同的云，預示著不同的天氣征兆。人工影響天氣（人工增雨，人工防雹）主要是對云的影響，這就需要重視對云的觀測，云的觀測主要是目測它的外形特征，包括云塊大小、顏色、亮度、云塊的邊緣特征，云在天氣中的分布及云底距地面的高度等各個方面，確定其所屬云種，云底高度和遮蔽天空的份數(shù)，判斷云狀、測定云高和估計云量。一 云的分類和特點 按形態(tài)學分類可分為高云族、中云族、低云族，按發(fā)生學分類可分為積狀云、層狀云、波狀云，按氣象觀測規(guī)范根據(jù)云的外形特征，結構特點，和云底高度可分為3個族，10個屬，29種云。見附表-1 針對防雹增雨直接作業(yè)的云體，我們這里詳細介紹積云、積雨云和雨層云這三種云。1、積云；積云

8、分為淡積云、碎積云和濃積云三種。積云是垂直向上發(fā)展，頂部呈圓形或圓形疊加，而底部幾乎水平的云，云體邊界分明。淡積云：扁平的積云垂直發(fā)展不旺盛，由水滴組成但有時可伴有冰晶，云底高度6001200米，云體的水平寬度大于垂直高度。碎積云：破碎的不規(guī)則的積云塊（片），個體不大，形狀多變。濃積云：濃厚的積云，頂部呈重疊的圓弧形凸起，很像花椰菜，垂直發(fā)展旺盛時，個體臃腫高聳，在陽光下邊緣明而亮，云體向上發(fā)展較強，成熟階段的濃積云，厚度可達45千米，垂直厚度大于水平寬度，濃積云在我們河套地區(qū)一般不會產生降水。云狀分類云族云屬分類低 云 積云淡積云、碎積云、濃積云積雨云禿積雨云、鬃積雨云層積云透光層積云、蔽光

9、層積云、積云性層積云、堡狀層積云、莢狀層積云層云層云、碎層云雨層云雨層云、碎雨云中 云高層云透光高層云、蔽光高層云高積云透光高積云、蔽光高積云、萊狀高積云、積云性高積云、X狀高積云、堡狀高積云高 云卷云毛卷云、密卷云、偽卷云、鉤卷云卷層云毛卷層云、勻卷層云卷積云卷積云表2-1、積雨云：它包括禿積雨云和鬃積雨云，云體濃厚龐大，垂直發(fā)展極旺盛，遠看很像聳立的高山。云頂由冰晶組成，有白色毛絲般光澤的絲縷結構，常呈鐵砧狀或馬鬃狀。云底陰影混亂，起伏明顯，有時呈懸球狀結構。禿積雨云：濃積云發(fā)展到鬃積雨云的過渡階段，花椰菜形的輪廓漸漸變的模糊，頂部開始凍結，形成白色毛絲般的冰晶結構。鬃積雨云：積雨云發(fā)展到

10、成熟階段，云頂有明顯的白色毛絲般的冰晶結構，多呈馬鬃狀或砧狀。冰雹多產生于鬃積雨云，這種云的含水量大，能產生強的降水，是防雹作業(yè)的主要對象。3、雨層云：雨層云分為雨層云和碎雨云。雨層云是厚而均勻的降水云層，完全遮蔽日月，呈暗白色布滿天空，常有連續(xù)性降水，如因雨雪未及落地在云底形成雨（雪）幡時，云底顯得混亂沒有明確的界限。也是我們開展人工增雨較理想的云。雨層云多數(shù)是由高層云演變的，有時也可能直接由蔽光高積云或蔽光層積云演變而成。碎雨云是低而破碎的云，灰色或暗灰色。不斷滋生，形狀多變，移動快，常出現(xiàn)在降水時或降水前后的降水云層之下。二 冰雹云和冰雹1、冰雹云簡單的說所謂冰雹云就是發(fā)展旺盛的積雨云，

11、它具有積雨云的云體濃厚龐大，垂直發(fā)展很快等一般特征，這給人們正確識別冰雹云，帶來一定困難，但冰雹云與一般的積雨云（雷雨云），無論在宏觀特征，演變規(guī)律，還是在聲光電等現(xiàn)象都有很多差異。環(huán)境條件：冰雹云形成的環(huán)境條件比雷雨云惡劣，一般在突發(fā)性的高溫、高濕、暴熱、暴濕，以及有利地形，加之有較強天氣系統(tǒng)配合易產生冰雹。上升氣流速度：一般而言，冰雹云與雷雨云內部都存在著上升氣流，但冰雹云云內上升氣流比雷雨云強，上升氣流可達15m2/s以上，上升氣流區(qū)域大，因此冰雹云的發(fā)展要比雷雨云劇烈的多，迅速的多。云中含水量：雷雨云與冰雹云云中含水量都比較大，但冰雹云比雷雨云云中含水量要大一些，尤其是冰雹云中上部累積

12、區(qū)含水量更大，達到1020g/m3以上。云頂外形：冰雹云與發(fā)展旺盛的雷雨云云頂都可以出現(xiàn)砧狀或馬鬃狀，但冰雹云比雷雨云發(fā)展旺盛得多，迅速的多，因此云頂高。由于高空風切變的影響，冰雹云云頂鐵砧狀非常明顯，并且前傾厲害。云層顏色：雷雨云呈黑色，發(fā)展旺盛的雷雨云，有時呈黑黃色，冰雹云也呈黑黃色但偏重于黃色，云底較平，較低，前緣部常出現(xiàn)滾軸狀結構，上下翻滾劇烈，好像濃煙一股股往上沖，云層上下前后翻滾，強冰雹云主體有時具有一定的旋轉性，云底尤其明顯。雷聲：雷雨云響的是炸雷，聲音清脆而響亮，而冰雹云多為悶雷，并且連續(xù)響個不停，老百姓稱拉磨雷，雷聲較小。閃電：雷雨云閃電多為豎閃，（或直閃）光強大，因為多為云

13、與地之間的放電現(xiàn)象，冰雹云多為橫閃，光電弱，它是云與云之間的放電現(xiàn)象，但放電現(xiàn)象的頻率高，易降雹。云底云系：冰雹云云底常有碎雨云伴隨，雷雨云一般沒有其它云系伴隨。 另外從氣象要素和雷達回波也有一定差別，通常雷雨云、冰雹云過境時溫度、濕度、氣壓等氣象要素，都發(fā)生明顯的變化，但冰雹云比雷雨云氣象要素變化大一些，特別是氣壓變化顯著。雷達回波，由于冰雹云的反射率大，因此冰雹云的雷達回波強，高度高，在平顯和高顯上冰雹云有著典型的形態(tài)特征，而雷雨云則少見。還有季節(jié)的變化，地理位置的不同，冰雹云與雷雨云形成條件有所不同，各地應根據(jù)各自的資料進行系統(tǒng)的分析、研究，尋找出當?shù)刈R別冰雹云和雷雨云的指標。2、冰雹冰

14、雹形成的物理過程：夏季在對流發(fā)展旺盛的午后，積雨云一直伸展到一萬米以上的高空,這種高度空氣溫度常常低到-50左右。這時云體的下部是暖云，主要是水滴，上部是冷云，主要是冰晶、雪花和過冷水滴。在這種既有水滴又有冰晶、雪花混合云中，水汽容易直接凝華在冰晶上，使冰晶迅速增大為冰粒，冰粒長大到0.1mm左右時，隨著云中起伏的氣流上下翻騰，有時被抬到云的上部，有時又降至云的下部，當它被抬到云的上部時，就會與冷卻水滴碰合，凍上一層不透明的冰層，當它降到云的下部時，過冷卻水滴凍結較慢，冰粒上面又結上一層透明的冰層，這樣冰粒不斷上升下降，就形成了雹心周圍很多透明冰和不透明冰相間的層次，并且像滾雪球似的越滾越大，

15、直到上升氣流托不住的時候，便降落到地面，這就是冰雹。從它的形成過程來看，上升氣流越強，翻滾的次數(shù)越多，形成的冰雹越大。冰雹形成的氣象條件：第一，冰雹云中必須有較強的上升氣流，根據(jù)推算如果要形成半徑為8mm的冰雹，則要求最大上升氣流必須大于15m/s。第二，冰雹云的垂直厚度一般都要超過8公里，只有這樣，高空溫度才比較低，有利于過冷卻水滴的自然凍結，產生適量的冰雹胚胎。第三，冰雹云中要有充沛的水汽和適量的冰雹胚胎。巴彥淖爾市，重災年一年中出現(xiàn)降雹天氣34次，輕災年年一年中出現(xiàn)降雹天氣23次，出現(xiàn)日期最早3月中旬，最晚的10月下旬，降雹日出現(xiàn)在59月份，占總雹日數(shù)的89.3%，最多出現(xiàn)在68月份。降

16、雹一般出現(xiàn)在午后到傍晚，85%的雹日出現(xiàn)在1219時。第三節(jié) 雷達識別冰雹云 利用天氣雷達探測冰雹云有兩大優(yōu)勢：實時探測冰雹云，顯示回波的生成、發(fā)展及消亡過程；通過雷達回波形態(tài)特征以及雷達回波參量，如回波的面積、強度、頂高、移向移速，尤其是強回波的強度與頂高以及反射率因子的大小可以識別冰雹云。 根據(jù)冰雹云的回波特征，一般而論，大致可分為四種類型，即超級單體、多單體、一般單體和其他單體雹云。也有的按單體分類，分為三種類型冰雹云，即超級單體，多單體和一般單體。根據(jù)回波資料統(tǒng)計分析，降雹概率在80雷達回波的判定指標，即最大回波強度Z45dBZ,回波頂高H10Km，強回波區(qū)高度Hm8Km。選用波強度Z

17、這個指標基于雹云的反射率；選取H這個指標考慮到雹云應具有一定的高度；定義Hm為45dBZ強回波區(qū)的高度，因為雹云要有一定的厚度，而使得冰晶和冰粒在云中得以迅速增大。從雷達回波單體的形態(tài)特征在平顯中可分為“帶”狀回波、“人”字形回波、“鉤”狀回波、“指”狀回波、“V”型缺口、“鋸齒”狀回波，在高顯中分為“穹窿”結構、“懸掛”結構以及“柱”狀結構。第四節(jié) 人工防雹作業(yè)技術 目前使用的防雹作業(yè)工具主要是“三七”高炮，也有少部分移動火箭參與了輔助性防雹作業(yè)，主要用于高炮控制不到的地方。無論是高炮還是火箭都是通過彈頭爆炸把碘化銀播撒在云中，因為碘化銀具備以下兩大特點：一是碘化銀晶格常數(shù)與自然冰晶非常接近

18、，碘化銀是良好的人工冰晶核。二是成核率高，每克碘化銀在云中爆炸可產生2×1091014個人工冰晶。 利用“三七”高炮進行防雹作業(yè)有幾大優(yōu)勢，第一，高炮操作簡捷方便。第二，在短時內能把炮彈準確的發(fā)射到冰雹云中，實現(xiàn)過量催化。第三，彈頭爆炸產生的沖擊波，能破壞冰雹云的上升氣流，起到仰制雹云發(fā)生發(fā)展的作用。 由于冰雹云生命期很短，局地性強，它的生成、發(fā)展、消亡較快，因此防雹作業(yè)應在冰雹云形成初期，到了發(fā)展期就要加大劑量作業(yè)，一但雹云形成很難防范，甚至有可能出現(xiàn)反效果現(xiàn)象。因此，早期識別冰雹云，早期作業(yè)是成功防雹的關鍵。怎樣做到早預測、早識別、早指揮、早作業(yè)。 早預測 掌握天氣過程，每天上午

19、11:00準時給旗縣發(fā)布冰雹預報遇有天氣過程時，雷達不間斷觀測。 早識別 強對流天氣一但進入雷達觀測范圍，就要不間斷的觀測，并把相關資料傳輸?shù)狡炜h業(yè)務平臺，作業(yè)點要密切注意云的發(fā)展、變化，隨時反饋信息，并要做好和空域管制部門的聯(lián)系。 早指揮 當冰雹云移至高炮控制范圍內，指揮相關炮點進入備戰(zhàn)狀態(tài)，一旦達到作業(yè)指標，立即發(fā)布作業(yè)指令。 早作業(yè) 冰雹云具有生命期短，局地性強，生成發(fā)展消亡快的特點，所以，在冰雹云形成的初期就要及時作業(yè)。一、作業(yè)流程我們的具體做法是當高炮所在炮位觀測到濃積云時，炮手就不能離開炮位，當天空中出現(xiàn)由禿積雨云時，就要脫掉炮衣做好作業(yè)準備，當天空出現(xiàn)由禿積雨云變?yōu)樽追e雨云時就要

20、壓好炮彈，隨時聽從指揮中心下達命令，如果觀測到冰雹云出現(xiàn)，聽不到指揮作業(yè)的指令也要主動和作業(yè)指揮部門聯(lián)系，申請作業(yè)，以避免錯過作業(yè)時機。二、防雹作業(yè)方法 1、作業(yè)時機 頻繁和看程范圍之內就進行作業(yè)。由于炮點相對固定，高炮射程有限，作業(yè)半徑只有45公里，加之冰雹云移速快，經(jīng)過作業(yè)點高炮的有效射程只有十幾分鐘，因此作業(yè)時機應在冰雹云進入高炮射程范圍之內就進行作業(yè)，在冰雹云處于發(fā)展或形成之前，經(jīng)過一陣猛烈炮擊，可以抑制冰雹云的迅速發(fā)展，達到炮響雨落的效果。 、作業(yè)部位在有雷達觀測的情況下，防雹作業(yè)的部位應是雹云的弱回波區(qū)，它是有組織的上升氣流區(qū)，在該部位播撒過量碘化銀，通過上升氣流將碘化銀微粒帶到雹

21、云的累積區(qū)，起到爭食水量的作用。在無雷達測定的情況下，應選擇以下部位進行作業(yè)：A、云中翻滾厲害的區(qū)域，它是有組織的上升氣流部位，經(jīng)過炮擊，可以不同程度的影響有組織的上升氣流，改變氣流結構。B、云層的中部，它是上升氣流最大處，經(jīng)過炮擊，一則影響上升氣流，二靠上升氣流把碘化銀微粒帶到雹云的累積區(qū)，起到爭食水量的作用。C、炮擊雷聲頻繁橫閃厲害的區(qū)域。夜間出現(xiàn)雹云：防雹人員由于天黑看不清云體龐大的特征，也看不到云的顏色和云體翻滾厲害的部位，對準電閃雷鳴的區(qū)域作業(yè)。3、作業(yè)的方式 防雹作業(yè)的方式就是要快要猛，在短時間內，把大量的炮彈發(fā)射到云中，起到過量播撒的作用。另外特別強調要采取聯(lián)防作業(yè)，只要冰雹云移

22、至高炮射程范圍內，即使不會在本炮點控制區(qū)域內形成雹災，也要考慮對下游地區(qū)的影響，協(xié)同下游地區(qū)積極進行作業(yè)。作業(yè)用彈量的估算根據(jù)平時作業(yè)的實踐經(jīng)驗和數(shù)值模擬結果，估算出各種類型雹云作業(yè)的用彈量（表2-2 ）。表2-2防雹用彈量參考表雹云種類初生期用彈量發(fā)展期用彈量總用彈量中等雹云50100-150150-200弱單體<50<100100強單體（延時無效）100>200>300弱復合單體50100150第五節(jié)人工增雨技術人工增雨主要采用飛機和火箭把碘化銀播撒在云中。飛機增雨受地理、地形、天氣條件等因素的制約，所以，烏拉特草原和山旱牧區(qū)主要依靠火箭實施人工增雨作業(yè)。巴彥淖爾市

23、從1993年開展火箭人工增雨工作，已取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。利用火箭把裝有碘化銀的火箭彈發(fā)射到云層中爆炸，通過上升氣流把碘化銀帶到積狀云過冷卻水部位，或直接在過冷卻水部位爆炸，產生大量活化核，形成大量的冰晶，促進冰水轉化，增加降水量。一、火箭增雨的優(yōu)點：操作方便快捷。能在短時內發(fā)射大量的火箭彈，滿足催化需要?；鸺龔楊^的高能炸藥爆炸可產生沖擊波，影響或改變云內動力過程，達到炮響雨落的效果。可在惡劣的天氣環(huán)境中作業(yè)，不受雷電影響。作業(yè)費用少，可大規(guī)模作業(yè)以達到普遍增雨的目的。二、人工增雨作業(yè)的天氣條件和方法 1、人工增雨作業(yè)的天氣條件發(fā)展旺盛的積雨云。積狀云云層厚實，云內有翻滾現(xiàn)象，冷云厚

24、度不少于兩公里。水平尺度較大，一般大于10km，云頂高。顏色濃黑甚至發(fā)黃，云底距地面較近的積狀云。積狀云與層狀云共同產生的混合云降水云系。2、人工增雨的作業(yè)時機作業(yè)時機選擇在云層氣流上升較強、發(fā)展旺盛時期，且作業(yè)宜早不宜遲，最好在積狀云下雨前抓緊作業(yè)，靠上升氣流把碘化銀微粒帶到云層的中上部，使更多的碘化銀微粒成為有效的人工冰核，達到催化增雨效果。人工增雨是適量播撒，不是過量播撒，云中缺少多少冰晶，就提供多少人工冰晶，這樣作業(yè)效果最佳，如果過量了，造成人工冰晶爭食云中水分，使云滴都長不大，不可能產生好的降水效果。目前的探測手段還不可能準確知道云中的冰晶差額，只能由作業(yè)人員根據(jù)云層的變化來確定作業(yè)

25、的用彈量。3、作業(yè)部位的選擇云層翻滾最厲害的地方。夜間云層最黑的地方。雷電明顯或頻繁發(fā)生處。遠處移來的積雨云，火箭彈應在云層的前部或中部爆炸?；鸺龔椧?層以上爆炸，最好在-4層爆炸。4、作業(yè)方法增雨作業(yè)與防雹作業(yè)的方法不同，增雨火箭彈應從不同的方位發(fā)射，使其爆炸點在云層中均勻的分布，實行打打停停的作業(yè)方法，在停止作業(yè)的間隙，作業(yè)人員要觀測云的變化，如果云層減弱要立刻停止作業(yè)，如果云層加強或沒什么變化可再次作業(yè)，對于層狀云來講，火箭彈的爆炸點在云中分布的距離更大一些，作業(yè)的間隔時間更長一些。第6節(jié) 、人工防霜技術 巴彥淖爾地區(qū)位于西風帶，冷空氣比較活躍，是北來冷空氣入侵的必經(jīng)門戶，加上地勢較高

26、，氣溫度變化劇烈，有秋霜凍來的早，春霜凍結束的晚，霜凍的日數(shù)較多的特點。全市霜凍日數(shù)200天左右，春霜凍最早出現(xiàn)在4月23日，最晚結束于6月11日。秋霜凍最早出現(xiàn)在9月1日，最晚出現(xiàn)在10月18日。 春秋兩季由于北方冷空氣的入侵，造成氣溫明顯下降，地面熱量散失迅速，在碧空微風的夜晚或清晨，很容易形成霜和霜凍，所以說，霜凍是一種農業(yè)氣象災害。進年來隨著種植結構的改變，番茄、葵花、玉米、蔬菜、瓜類每年都要受到凍害的威脅，給巴彥淖爾市農業(yè)生產造成不小的經(jīng)濟損失，所以防霜工作也就擺在了氣象工作者的面前。 霜和霜凍是兩個不同的概念。“霜”指的是冷空氣溫度下降到0以下，空氣中的水汽達到飽和時，在地面或地面

27、物體上凝結成的一種白色結晶體。霜的形成與天氣條件和附著物的物理屬性有密切的關系。 “霜凍”是指在晚秋或早春土壤表溫和植物表溫降到0或0以下，使植物受害的低溫現(xiàn)象。就巴彥淖爾市來說，冬季嚴寒并不可怕，因為地里的莊稼已經(jīng)收獲，然而在春秋季節(jié)，由于農作物正在生長或還沒有成熟，一但遇到突然的霜凍低溫就會發(fā)生嚴重的凍害。所以說霜凍是一種農業(yè)氣象災害，從以上情況來看，當發(fā)生霜凍時可能有霜，因此，群眾對霜還有白霜和黑霜的說法。在地面或植物上有白色結晶體的叫白霜。在氣候干旱的地區(qū)，由于空氣濕度小，氣溫雖然下降到0以下，但看不到霜，作物同樣受害，這類霜叫做黑霜。 根據(jù)霜凍形成的原因不同，氣象上將霜凍分為輻射霜凍

28、、平流霜凍和平流輻射霜凍三種。 輻射霜凍是指在晴朗無風或微風的夜里，由于強烈的輻射冷卻，引起氣溫下降而形成的霜凍。輻射霜凍范圍小，強度較弱，對作物危害也較少。 平流霜凍是由于大規(guī)模的冷空氣入侵，使所經(jīng)過的地區(qū)溫度很快下降而形成的霜凍。平流霜凍的范圍大，持續(xù)時間較長，危害也較嚴重。 平流輻射霜凍是由于平流和輻射兩種原因共同形成的。在北方冷空氣侵入后，加上地表和植物表面強烈的輻射冷卻而形成的霜凍。巴彥淖爾地區(qū)出現(xiàn)的多數(shù)為這種霜凍，出現(xiàn)時間一般是在早秋或晚春，對作物的危害最嚴重。 自然地理條件對霜凍的影響也很大，在局部低洼地或盆地，霜凍較嚴重，霜期也長。因為這種地形條件下，不僅有利輻射冷卻，而且冷空

29、氣也容易聚集。這也就是老百姓所說的春凍圪梁秋凍凹。 霜凍對農作物的收成有很大影響，這是因為霜凍時溫度降到0以下，作物細胞內與細胞間隙中的水分便凍結。水結冰后體積增大，產生一種壓力，使細胞里的水分不斷向外滲透，引起細胞脫水，原生質凝固，發(fā)生機械損傷，造成農作物部分枯萎或完全死亡。 目前，防霜凍的方法有兩類：一類是物理的方法，就是設法減弱近地層氣溫的降低，另一類是農業(yè)的方法，就是提高作物的抗寒性，或根據(jù)作物的抗寒能力實行科學種田、科學管理、合理播種作物選擇適宜播種期，促使作物早熟。 關于物理的方法目前采用以下幾種：1、 灌溉法，在霜凍來臨前一天，在作物田間灌滿水或噴水。把將溫暖的水灌入田里，使土壤

30、增加熱量同時由于水的熱容量大，降溫慢，田間溫度不至于很快下降，從而達到防霜的目的。2、 熏煙法，就是在霜凍來臨時，燃燒雜草、殘枝、落葉或發(fā)煙無毒的化學藥劑，如紅磷、硫磺、萘等，還可以用硝銨、鋸末、煤面、廢柴油，將這些材料壓碎后混合在一起，攪拌均勻，包成桶裝藥包，中間插一根藥捻即成，每包重量35市斤，其煙幕可在一至二畝地內，籠罩大越半小時，效果較好。 這是因為煙幕籠罩在農田上空，防止地面熱量的擴散，同時由于煙幕的存在，使地面有效輻射減弱、氣溫下降就少。在形成煙幕的時候，有許多吸濕性微粒產生，空氣中的水汽就在微粒上凝結放出潛熱，也有助于溫度的提高。3、 覆蓋法，這種方法適用于種植蔬菜、瓜類等小面積農田，在霜凍來臨前，用各種不同的覆蓋物，蓋在防凍作物上面