飛秒強(qiáng)激光誘導(dǎo)人工降雪首次實現(xiàn)

近期《自然—光子學(xué)》雜志在“News＆ Views”專欄中，專題報道了中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場激光物理國家重點實驗室徐至展、李儒新研究組首次利用飛秒強(qiáng)激光在云室中非線性成絲誘導(dǎo)大面積降雪的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

該項研究首次發(fā)現(xiàn)高重復(fù)頻率飛秒強(qiáng)激光對冷濕空氣的持續(xù)加熱和電離，可形成高速向上運動的暖濕氣流，在與上方的冷濕空氣碰撞過程中產(chǎn)生強(qiáng)對流和旋風(fēng)，從而加劇粒子間的碰撞，導(dǎo)致在更大空間范圍產(chǎn)生更大尺寸冰晶并誘導(dǎo)降雪。

飛秒強(qiáng)激光誘導(dǎo)人工降雨/降雪依賴于非線性成絲過程中產(chǎn)生的高密度高溫帶電粒子誘導(dǎo)凝結(jié)核，進(jìn)而形成水滴/冰晶。該種方案相比于利用機(jī)載或火箭發(fā)射撒播干冰或者碘化銀等催化劑進(jìn)行人工降雨/降雪的傳統(tǒng)方案，更是一種環(huán)境友好的新途徑。另外，鑒于飛秒強(qiáng)激光在大氣中能夠?qū)崿F(xiàn)長距離(公里甚至幾十公里量級)自導(dǎo)引傳輸，本項科學(xué)發(fā)現(xiàn)成果為基于飛秒強(qiáng)激光技術(shù)的大氣環(huán)境局部天氣控制，并實現(xiàn)人工降雨、降雪提供了極具潛力的新途徑，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。