近百年来,气象科学有了突飞猛进的发展。在人工影响局部天气方面迈出了可喜的一步。人工影响局部天气,就是用人工的方法,给各种天气的形成和消散创造一定的条件,按照人们的意愿局部控制天气。
人工增雨的原理,简单地说,就是向云中播撒催化剂,加速云的发展,助其一臂之力,使之降雨。目前,在暖云中常用盐粒做催化剂,在冷云中常用干冰和碘化银做催化剂。暖云的云体由液态水滴组成。据测定,云中的一个小水滴体积增加100万倍,才能成为一颗普通大小的雨滴。只有向云中播撒盐粒,使小水滴加大变成雨滴,雨才能降下来。因为盐有很强的吸湿性,盐粒在云中吸附周围水汽和水滴,很快变成大水滴往下沉,在下沉过程中又因重力作用与小水滴不断碰撞合并,使小水滴逐渐增大,下降为雨。冷云中,除液态的过冷水滴外,还有固态的冰晶或雪晶存在。冷云中只有冰晶达到足够数量时,才能吸附周围水滴下降成为雨。在冷云中冰晶较少的情况下,向云中播撒干冰或碘化银就可降雨。干冰也叫固体二氧化碳,它在-78.5℃以上时,能由固态直接变成气态,吸收周围热量,使云中温度急剧降低。一部分水滴冷却到-40℃以下时,便冻结为冰晶。这些冰晶在下降途中进入近地层较暖的空气层后,便化为雨降到地面。碘化银是淡黄色无味的固体粉末状物质。它是一种很好的冻结核和凝华核,温度达到-40℃以下时,水滴和水汽就能以它为核心冻结或凝华成为冰晶,然后下降为雨。人工增雨采用云中与地面两种作业方法。云中作业法一般采用飞机播撒催化剂;地面作业法通常由地面发射火箭、高射炮弹和施放气球,或利用高山地区的有利地形及上升气流的作用,将催化剂送入云中。
人工消雹的方法基本有两种,一种是使用催化剂,一种是爆炸法。催化剂防雹方法是利用火箭、高炮或飞机将碘化银等催化剂送入云中,使云中部分过冷水滴冰晶化,以达到防雹的目的。还可以把碘化银溶解在丙酮溶液里,用特制的炉子燃烧,使汽化的碘化银粒随上升的气流扩散到云中,都能达到消雹的目的。冰雹云的体积很大,可达1万千米3,要播撒成吨的昂贵的碘化银才行。冰雹形成的主要区域称为“雹源”,雹源体积只有1至几十千米3。如在雹源处播撒只需用零点几千克催化剂就可以了。另外,在云的下部暖区,人工撒入大量吸湿性粒子(如食盐粉、石灰粉),也能达到消雹目的。这些粒子吸收水汽,形成水滴,成为雨滴落出云外。爆炸法是用土炮、土火箭等集中火力轰击冰雹云。这是我国劳动人民最早采用的一种消雹方法。土炮和土火箭所产生的爆炸波破坏或干扰了云下和云中的垂直气流,使冰雹胚胎不易形成。目前,我国采用气象雷达指挥消雹作业。在作业工具方面,已普遍使用射程较高的火箭和高炮,推动了人工消雹工作的进展。
人工消雾的办法很多,现在广为采用的方法是向雾中加入干冰、碘化银、食盐粉等吸湿性物质,使雾滴增大、下沉、消散。机场消雾,可以用燃烧燃料的办法来加热空气,使雾滴蒸发、抬高、消散。但这种方法造价较高,只能作为应急措施。人工造雾方面,主要采用燃烧红磷的方法。红磷是一种红棕色无臭无毒粉末状物质,燃烧后,与氧化合成五氧化二磷。五氧化二磷具有强烈的吸水性能,当它在空气中吸收水汽后,就形成颗粒很小的云雾滴。这种方法在军事上常被用来制造烟幕,农业上被用来预防霜冻。
人工防霜,我国古代就已开始了。目前,我国多数省、自治区、直辖市开展了人工防霜。各地加强了对防霜方法和理论的研究,向防霜机械化、自动化迈进。内蒙古自治区气象科研所曾利用汽油桶制作大剂量烟幕弹,具有燃烧时间长、覆盖面积大、效果显著的特点。上海等地对大田里的西红柿、茄子、辣椒等蔬菜用机器喷浇,进行洗霜、防霜,效果明显。(www.xing528.com)
人工影响台风的强度,控制台风的路径,一直在研究试验中。通常用飞机往台风眼壁中风最强、雨最大的云区播撒碘化银或干冰,可以减弱台风的风力。
人工影响闪电包括人工触发闪电和人工抑制闪电。美国在这方面进行了许多试验。
随着气象科学技术的发展,我国人工影响局部天气的研究工作和作业水平也在不断进步,不断提高。
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