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人工影响天气

它们都是吸湿性很强物质,是很好的凝结核,可在低于 水面饱和条件下吸湿凝结增长,它吸收水分后能迅速成长为 大水滴,加速碰并作用而产生降水。
它们来源丰富、价廉,食盐具有腐蚀性,剂量较大时对 农作物有损害,而硝酸铵、尿素既无腐蚀性又无毒性,还具 有一定肥效。
常用作吸湿性巨核催化剂的相对湿度
化合物 相对湿度
直到1946年美国谢弗尔在实验室中从干冰的显 著成冰作用出发获得了一些成功。
我国在1958年开始了人工降水试验工作。
人工影响天气工作近年来发展很快, 特别是在防灾、减灾以及重大社会活动的 天气保障服务等方面取得了显著的成绩, 受到社会各界越来越广泛地关注,人工影 响天气工作已成为气象部门一项重要的科 技服务手段。
N aCl 75~76
CaCl2 40~50
NH 4 NO3 40~62
NH2CONH 2
81
3、播散的方法(在云中上升气流处):飞机,高 射炮,火箭等
在我国夏季或南方局部地区长时间不降水,或 为某个国际性“节日”“比赛”使用。
第二部分 人工防雹
一、冰雹的定义:积雨云中降落下来的一种固态降水。
二、冰雹的形成:在积雨云中有大量的不稳定能量, 空气垂直运动的速度很强,云内充沛的水汽产生大量 的水滴和冰晶,而它们又在强烈的上升气流中上下滚 动,使水滴和冰晶冻结增大,在云体中不断循环以上 过程,便形成冰雹。
播种在霜冻危害较轻的地方。 2、物理学防霜:依靠减弱夜间辐射冷却提高贴近地面
气层温度的一些措施。
方法一: 熏烟法: 利用烟粒物质堆在田地空间,借助烟幕来防止土壤和
植物表面很快散失热量,又使空气中水汽凝结而增加热量。 方法二 加温法:
利用燃烧产生的热量使地面加温。这种方法用来保护 经济价值较高的植物。 方法三 灌溉法:
方法二:云中播撒致冷剂,增加云中凝结核,使其成为 雹胚胎,当云中有这种雹胚胎后,共同争夺 水分,而不易酝酿成大雹。
方法三:云中播撒吸湿性物质,使水滴很快增大而降落,减 少 云中水分,使小雹不易成大雹。
3. 播撒催化剂的方法:土炮,火箭,大炮轰击雹云
第三部分 人工防霜
原理: 1、生物学防霜:提高植物的抗寒性(选种注意),植物
1、云滴要足够大。(半径 > = 100 μm 才能是雨滴) (增加云滴谱宽)
2、云滴能够克服空气的浮力和上升气流作用降落到地面上。
五、云滴增长的物理过程(原理)(暖、冷云降水机制)
1、云滴发展初期
凝结(或凝华)增长
2、云滴发展后期
暖云 冷云
冲并增长 贝吉龙效应
云滴浓度:单位体积云体内所包含的云滴的个数称为数密
主要在Cb云的中下部)
三、冰雹的形状
椭球状
圆锥状
上下滚动




(最多见)
和不规则状
运 动 方 向 (较少见)
球状
均匀 混动
运 动 方 向 (最少见)
四、人工防雹
1. 原理:1)阻止雹云的发展
2)增加云中小雹量
3)阻止云中小雹变大雹
2. 方法:
方法一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用炮轰,引起空气强烈振动,使上升气流受 到干扰,从而影响雹云的发展;同时能增 强云中云滴间碰并机会,使云滴迅速增大 成雨滴而降落。
我们要人工影响天气,首先要知道云 形成的微物理过程,降水是怎样产生的, 才能使人工影响天气达到最佳效果。
第一部分 工人降雨
云:悬浮在空中的大量微小水滴和冰晶。
一、形成云的基本条件:
1、充足的水汽 2、足够的凝结核 3、足够的冷却 二、云的形成和消散过程
故得:
上升运动+水汽
形成云
下沉运动
云消散
三、云的物理性质分类
三、形成的冰雹为什么有明暗相间的结构?
因为,冰雹在云体内形成时,上下滚动,经历 了干增长过程和湿增长过程。
1、干增长过程—— 冰雹在云体内上下滚动时,由 于气温低,含水量少水汽能很快凝华冻结,里面溶 解的空气来不及逸散,形成不透明冰层,这是干增 长过程。
(主要在Cb云的上部)
2、湿增长过程——当云内含水量充沛,气温高,冰雹 在云层中滚动时,能捕获大量的过冷水滴,产生冻结 时,释放大量的潜热,在冰雹表面形成一层膜,由内 向外慢慢冻结,形成透明的冰层,这是湿增长过程。
2) 液氮:氮气在高压下液化,是制氧过程的副产品, 价廉且易制备。液氮密度为8.05×102kg/m3,汽化温度 为-195.8℃汽化潜热9.96 ×104 J/kg。汽化后为惰性纯 氮气,对环境无任何不良影响,故可称为“绿色催化 剂”。
3)液态丙烷:丙烷的凝固温度-187.1℃,沸点-44.5℃ , -15℃时汽化潜热3.94 ×105J/kg,高于干冰,价格最低。 它在0℃附近即可起核化作用,而且在较高的负温下, 其成核率基本不衰减,易于分散成很细的雾滴,在施 放点30~36cm范围内可产生大量冰晶,成核率很高可达 1011~1012g。因为防火安全未解决,飞机播撒不适宜。
1. 暖云:云体中的温度 > 0 ℃,云由水滴组成。 2. 冷云:云体中的温度 < 0 ℃,云由过冷水滴和
冰晶组成。
t > 0 ℃ 为水滴
水云、暖云
0 ℃ > t > -15 ℃ 为水滴
冷云

-15℃ > t > -30 ℃ 为过冷水滴和冰晶
混合云
t < -30 ℃以下 为冰晶
冰云
四、云形成能否产生降水?
冲并增长
1. 重力碰并 2. 布朗碰并(分子碰并) 3. 电力碰并 4. 乱流碰并
复习: 冰晶效应:(贝吉龙效应)
在冰水共存的云雾中,水滴将因蒸发而减小,冰晶 将凝华而增大,水份由水滴向冰晶转移的现象称为冰晶 效应。
六、人工降雨
由于云的性质不同,采用的方法也不同。
1、冷云催化(由过冷水滴和冰晶组成的云)
使空气中水汽增多,湿度加大,增加土壤的热容量。 方法四: 掩蔽法:
用各种覆盖物,如芦草,稻草,蔗叶,树皮,麻布, 尼龙薄膜等。
第四部分 工人消雾
方法一:对冷雾(气温低于0 ℃ )用致冷剂 方法二:对暖雾(气温高于0 ℃ )用吸湿性物质 方法三:燃烧
谢谢!
度或浓度。
云滴愈小,浓度愈大;反之,成立。
云滴滴谱:不同半径的云滴浓度的分布。
云滴谱宽:云滴的最大半径与最小半径之差。
不同类型的云,滴谱不同,层云和雨层云比层 积云和晴天积云谱宽而云滴浓度小。
一般说来,积雨云、浓积云和雨层云滴谱较宽,因 而大水滴较多,容易降水。而晴天积云层积云滴谱较窄, 不易产生降水。
致冷剂播云技术
方法:在云中播撒干冰、液态CO2、液氮、液态丙烷 等化学催化物,使云中冰晶增多,贝吉龙效应显著,形成 降水。
1) 干冰:固体二氧化碳的白色晶体,它升华的温度在大气 压下很低(-78.5 ℃) 干冰升华,其升华热约为137千卡/公斤, 从云中吸取大量热量,使四周空气温度剧烈降低,在局部 范围内形成高度过冷却及高度过饱和。使冰晶继续增大, 加速贝吉龙效应而产生降水。.
4) 碘化银(比较贵,很少用)是性能良好的凝华核 微粒,只要云中温度达到-5℃时,水汽就能以 它为核心凝华成冰晶,加速贝吉龙效应,产生降 水。
这几种方法主要在我国北方,春旱时使用。
2、暖云催化(云中温度高于0 ℃ ,全由水滴组成)
方法:在云中播撒食盐(NaCl)、氯化钙(CaCl2)、硝酸
铵( NH 4 NO3 )和有机化合物尿素( NH2CONH 2 )等。
人工影响天气讲座
人工影响 天气: 根据 人们的意愿,通过人 为干预,使某些局地 天气现象朝有利于人 们预定目的的方向转 化,以克服或减轻恶 劣天气引发的灾害, 这种改造自然的科学 技术措施。
远在一百多年前,我国云南,甘肃地区群众 在生产实践中就开展了炮击雹云的防雹工作。 1931年荷兰人范拉特在云上二百米处从飞机上撒 下1.5吨干冰,结果下了雨。当时,错误的认为是 干冰小质点磨擦带电,引入云中的电荷导致云滴 合并增大,因而产生降水,解释为干冰的催化原 理。接着,德国、法国也做了这样的试验,没有 成功,大家产生怀疑,以后就没有继续试验。
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