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        什么是人工影響天氣

        2018-02-10 04:41:43劉圣楠
        新農(nóng)村(浙江) 2018年1期
        關(guān)鍵詞:防雹干冰云中

        劉圣楠

        人工影響天氣,是指為避免或者減輕氣象災(zāi)害,合理利用氣候資源,在適當(dāng)條件下通過科技手段對(duì)局部大氣的物理、化學(xué)過程進(jìn)行人工影響,實(shí)現(xiàn)增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等目的的活動(dòng)。

        17世紀(jì)末,中國(guó)清代的《廣陽(yáng)雜記》就有人工影響天氣的案例記載。可見我國(guó)勞動(dòng)人民在很早以前就有了人為干預(yù)天氣使之有益于人類的想法和實(shí)踐,雖然這些實(shí)踐多以失敗告終。真正具有現(xiàn)代科學(xué)意義的人工影響天氣誕生于20世紀(jì)40年代。1946年,美國(guó)科學(xué)家I.朗繆爾等根據(jù)冰晶在降水形成過程中的重要作用,提出了人工產(chǎn)生冰晶影響冷云降水的設(shè)想。他的助手V.J.謝弗和B.馮內(nèi)古特,發(fā)現(xiàn)將干冰碎粒和碘化銀煙粒引入充滿過冷水滴的云室里,能夠產(chǎn)生大量的冰晶。同年11月,謝弗進(jìn)行了第一次對(duì)自然云層的人工催化試驗(yàn)。他用飛機(jī)將3磅干冰碎塊投入云頂溫度為-20°C的過冷層狀云中,5分鐘后,云下出現(xiàn)了降雪。此試驗(yàn)結(jié)果引起了廣泛的重視,從而推動(dòng)了人工影響天氣試驗(yàn)的迅速發(fā)展。

        人工影響天氣的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。它可以應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域,也可應(yīng)用于與我們息息相關(guān)的民用領(lǐng)域。人工影響天氣的種類包括:人工降水、人工防雹、人工消云(霧)、人工削弱風(fēng)暴和人工抑制雷電等。采用的科技手段也有很多,如最為耳熟能詳?shù)娜斯ぴ鲇旰腿斯し辣⒉捎玫目萍际侄沃饕褪峭ㄟ^“影響云”來實(shí)現(xiàn)。即通過干預(yù)和改變?cè)频臄?shù)量、結(jié)構(gòu)、及其中的物理化學(xué)過程。而改變?cè)频脑碇饕窍蛟浦胁ト龃呋瘎﹣碛绊懺票旧砗驮浦械幕瘜W(xué)反應(yīng),以達(dá)到讓天氣過程朝著有利于人類的方向轉(zhuǎn)化。

        首先,我們來看看人工增雨。想象你的頭頂有一朵云,這朵云正在下雨。我們用一個(gè)足夠大的容器接住這些雨水,直到雨停。那么,思考一個(gè)問題:是不是容器中的這些雨水量就等于這朵云中所含水的總量呢?再舉一個(gè)例子,把一塊干海綿扔進(jìn)水中,拿出濕海綿,舉到一定高度,用較小的力氣擠壓海綿,海綿中會(huì)有水滴落下。那么,試問,這些落下的水滴的總量是否就等于海綿中的含水量呢?顯然不是!而我們頭頂?shù)哪嵌湓凭拖袷沁@塊海綿,因此,上面所說的容器中的雨水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于云中的含水量。這個(gè)時(shí)候,我們想讓更多的水下來,對(duì)于海綿,我們只需擠壓的力氣更大一些;而對(duì)于那朵云,催化劑就可以大展身手了。我們用車載火箭彈或者飛機(jī)向云中發(fā)射或播撒催化劑,改變?cè)浦械幕瘜W(xué)反應(yīng),就像用更大的力氣來擠壓海綿一樣,更多的雨水就會(huì)降落下來。這就是人工增雨,常用的催化劑是干冰和碘化銀。與人工增雨類似,人工防雹的一般方法也是利用催化劑影響冰雹生長(zhǎng)條件。冰雹的生長(zhǎng)就像滾雪球一樣。滾雪球的過程是小雪球不斷被雪粘附最終變成大雪球;冰雹生長(zhǎng)的過程則是小冰粒不斷被水粘附并凍結(jié)最終變成大冰雹。這些巨大的冰雹從云中掉落,到達(dá)地面,會(huì)破壞莊稼,影響人們的日常生活,造成對(duì)農(nóng)業(yè)、交通等的危害。充足的水分供應(yīng)是災(zāi)害性大冰雹形成必不可少的條件。因此,人工防雹的著手點(diǎn)就是切斷或減少冰雹生長(zhǎng)過程中的水分供應(yīng)。為了避免和減輕冰雹帶來的災(zāi)害,氣象工作者用火箭彈等氣象儀器將催化劑打入云中,使云中水汽迅速變成冰晶,云中冰雹的胚胎就沒有足夠的水分供應(yīng)使它長(zhǎng)大。因而就不會(huì)有災(zāi)害性冰雹降落,達(dá)到了人工防雹的目的。

        人工影響天氣給人們的生活、社會(huì)的發(fā)展都帶來了非常顯著的好處。人類自古以來“呼風(fēng)喚雨”的夢(mèng)想已經(jīng)不是天方夜譚。未來,氣象部門會(huì)進(jìn)一步改進(jìn)和完善人工影響天氣技術(shù),使之在保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、緩解水資源短缺、防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)生態(tài)等方面發(fā)揮更大的作用。

        摘自中國(guó)科普博覽

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