朱遼 李姝婷 李葉妮

摘要：云降水物理和人工影響天氣兩者有著密切關(guān)系，前者是后者的理論基礎(chǔ)，后者是前者的應(yīng)用領(lǐng)域。近幾年，隨著人們對(duì)云降水物理和人工影響天氣內(nèi)容研究的不斷深入，在該方面取得了一定成績(jī)，下面針對(duì)云降水物理和人工影響天氣研究取得的成績(jī)進(jìn)行重點(diǎn)介紹，希望文中內(nèi)容對(duì)相關(guān)工作人員的工作能夠有所幫助。

關(guān)鍵詞：云降水物理；人工影響天氣；冰晶；積云

我國(guó)在人工影響天氣方面的研究已經(jīng)有一段時(shí)間，并且取得了一定的成績(jī)。近幾年，隨著環(huán)境的不斷惡化，我國(guó)面臨著許多自然災(zāi)害，在我國(guó)比較常見的自然災(zāi)害有洪水、干旱、臺(tái)風(fēng)等，這不僅會(huì)對(duì)人們的生存環(huán)境造成破壞，而且會(huì)造成人員傷亡。為了減少各種自然災(zāi)害造成的損失，我國(guó)加強(qiáng)了在人工影響天氣方面的研究，并且該項(xiàng)內(nèi)容呈快速發(fā)展趨勢(shì)，經(jīng)過一段時(shí)間的研究，研究取得的成果在預(yù)防自然災(zāi)害和減輕災(zāi)害方面都發(fā)揮出了不錯(cuò)的作用。

1 粒子在云中的增長(zhǎng)以及降水的產(chǎn)生

1.1 云滴增長(zhǎng)

暖云降水的形成受云的起伏和湍流變化規(guī)律的影響，在宏觀條件下，會(huì)受到氣流場(chǎng)的影響，并且該影響因?yàn)闅饬鲌?chǎng)自身情況的不同，也會(huì)存在較大差別。通過人們長(zhǎng)時(shí)間的研究可以發(fā)現(xiàn)，濕度起伏、云滴濃度都會(huì)促使云滴變大。起伏場(chǎng)的相關(guān)時(shí)間是影響云滴逐漸增大的一項(xiàng)重要因素，而湍流加速長(zhǎng)因?yàn)橄嚓P(guān)時(shí)間相對(duì)較短，因此，其對(duì)于雨滴的形成造成的影響很小[1]。通過對(duì)積云中云滴的增長(zhǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn)，在形成大云滴期間，能夠造成一定影響的就是半徑大小處于1.5-2.5μm 的巨核，巨核可以大幅度縮短大云滴的具體形成時(shí)間，但是，其在平衡態(tài)凝譜中起到的作用則十分有限。

1.2 冰晶增長(zhǎng)

通過對(duì)冰面擴(kuò)散云，以及對(duì)進(jìn)行冰面過飽和度在不同溫度的環(huán)境下，冰晶的具體成長(zhǎng)情況內(nèi)容的研究，可以得到低冰面過飽和度情況下的具體定量結(jié)果，這在一定程度上起到了促進(jìn)冰晶增長(zhǎng)內(nèi)容的研究，并且對(duì)并形成突變區(qū)域，以及低水面過飽和區(qū)域，冰晶的實(shí)際增長(zhǎng)情況進(jìn)行了重點(diǎn)明確，對(duì)日后各項(xiàng)內(nèi)容的研究能夠起到一定的促進(jìn)作用。

1.3 冰雹的產(chǎn)生

對(duì)冰雹的形成進(jìn)行實(shí)例模擬可以發(fā)現(xiàn)，如果云層冰雹形成的區(qū)域范圍內(nèi)，若存在凍滴雹胚和霰時(shí)，該區(qū)域內(nèi)的存在的各項(xiàng)物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)與冷水反生碰撞，通過不斷的碰撞，冰雹將會(huì)不斷增長(zhǎng)。由此可見，冰雹和雹胚的形成，以及形成后的增長(zhǎng)都會(huì)受到云中過冷水的影響[2]。通過上述敘述，可以將冰雹的形成分為以下四個(gè)步驟：（1）冰晶。（2）過冷水。（3）雹胚。（4）冰雹。在冰雹的形成過程中，如果沒有過冷水的參與，最終也就不會(huì)形成冰雹，因此，也就不會(huì)產(chǎn)生冰雹天氣。

2 云和降水的形成

2.1 積云的形成

研究積云降水相關(guān)內(nèi)容的研究不難發(fā)現(xiàn)，積云可以在較短時(shí)間內(nèi)形成，積云經(jīng)過十幾分鐘就會(huì)不斷變厚，厚度通常會(huì)超出人們的意料，甚至其厚度能夠達(dá)到數(shù)千米。當(dāng)積云形成后，如果其達(dá)到一定強(qiáng)度后，將會(huì)有砧狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在積云的頂部，該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)主要在積云頂端，以及積云的而周圍，此時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的下沉氣流。通過人們長(zhǎng)時(shí)間的研究可以斷定，云層結(jié)構(gòu)、相對(duì)濕度、云層底部溫度都會(huì)對(duì)積云的實(shí)際強(qiáng)度造成一定影響。在形成積云的初期階段，在云層的種下區(qū)域的氣流的上升速度最大，而隨著時(shí)間的不斷推移，最大的速度區(qū)域?qū)?huì)不斷向上移動(dòng)，最終則會(huì)出現(xiàn)在云層上部區(qū)域。

2.2 混合云的形成

積層混合云也是一種比較常見的“云”，其是由嵌入狀態(tài)的層狀云和對(duì)流云構(gòu)成的，其形成過程如下：對(duì)流云不斷擴(kuò)大，該過程中會(huì)為周圍層狀云提供足夠的能量，以及水分，從而會(huì)致使層狀云不斷發(fā)展，并且在該過程中，上升氣流的速度可以保持一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)，與此同時(shí)，上升氣流的面積也會(huì)不斷擴(kuò)大，形成積層混合云，該類型的運(yùn)行在大氣中出現(xiàn)，可以形成降水[3]。通過研究不難發(fā)現(xiàn)，積云的形成的發(fā)展需要層狀云的支持，積云在降水過程中，層狀云會(huì)尾氣輸送大量的雨水和云水，而這一現(xiàn)象的存在，在一定程度對(duì)于積云降水的形成會(huì)起到一定的促進(jìn)作用。

2.3 層狀云

層狀云中存在大量的冰晶離子，這一部分冰晶離子的增長(zhǎng)主要是受水精華作用的影響。通過長(zhǎng)時(shí)間的研究不難發(fā)現(xiàn)，云中水的凝華作用主要位于層狀云混合層中部，這主要是因?yàn)樵搮^(qū)域冰面過飽和度相對(duì)來說比較高，為水滴不斷凝華提供了便利條件，而隨著暖層厚度的不斷增加，可以為水凝華提供一個(gè)更加有力的條件。綜上所述，暖層和混合層對(duì)于降雨強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生決定性的影響。

3人工影響天氣內(nèi)容的具體分析

3.1 人工防冰雹內(nèi)容的分析

3.1.1雷達(dá)的應(yīng)用

在識(shí)別冰雹云過程中對(duì)雷達(dá)進(jìn)行合理應(yīng)用，在該過程中，主要針對(duì)雷達(dá)發(fā)出回波的形狀、強(qiáng)度、尺度各項(xiàng)特制內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并且做好相應(yīng)的分析工作，從而完成對(duì)冰雹的合理識(shí)別，通過雷達(dá)對(duì)冰雹進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別的準(zhǔn)率了可以超過85%，并且隨著科技的不斷發(fā)展，準(zhǔn)確率還會(huì)進(jìn)一步提高，由此可見，雷達(dá)具有不錯(cuò)的應(yīng)有價(jià)值，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，并且要做好相應(yīng)的推廣。

3.1.2 冰雹云的類型

依據(jù)冰雹云強(qiáng)度的的不同，可以將冰雹云劃分成以下幾種不同的類型：強(qiáng)單體雹云、弱單體雹云、傳播雹云、多單體雹云。

3.1.3人工催化防雹

在采用人工方式進(jìn)行催化防雹，應(yīng)當(dāng)將源區(qū)作為重點(diǎn)，這主要因?yàn)樵磪^(qū)為冰雹的形成提供了條件。通過催化后，可以使源區(qū)內(nèi)的冰晶數(shù)量快速變得，此時(shí)雹胚數(shù)量也會(huì)快速變大，這也就會(huì)縮小雹胚的直徑，最終轉(zhuǎn)化為冰雹的數(shù)量也就會(huì)更小，從而有效避免冰雹災(zāi)害的發(fā)生，減小因?yàn)楸⑻鞖庠斐蓳p失。

3.2 人工增雨分析

3.2.1 暖云人工增雨

針對(duì)暖云進(jìn)行人工贈(zèng)雨，撒播鹽粉的顆粒大小，以及具體撒播的位置都會(huì)對(duì)降水效果造成一定影響[4]。人工增雨時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)云層含水量、具體厚度、云層生命時(shí)間等各項(xiàng)因素進(jìn)行詳細(xì)分析，再制定符合情況的散播鹽粉方式。

3.2.1 人工增溫

積云的形成會(huì)受到許多因素的影響，通過人工增溫方式，可以影響積云形成過程中的宏觀動(dòng)力。通過人工增溫方式對(duì)積云進(jìn)行處理，積云的含水量、浮力、上升氣流等各項(xiàng)內(nèi)容都會(huì)有所增加，這也就使積云的發(fā)展過程得到了進(jìn)一步強(qiáng)化，并且，隨著人工增溫強(qiáng)度的變大，以及范圍的擴(kuò)大，這對(duì)于積云的影響也將會(huì)進(jìn)一步變大。

3.2.2 人工催化對(duì)降水造成的影響

形成人工冰晶后，其不僅會(huì)通過貝吉龍過程，使過冷水變?yōu)榻涤?，同時(shí)，對(duì)于部分過飽和水汽變成降雨還會(huì)起到一定的促進(jìn)作用，水在凝華期間會(huì)釋放大量出大量的熱量，該熱量將會(huì)導(dǎo)致積云局部溫度不斷升高，這也就會(huì)形成降雨。液態(tài)CO2是一種比較常見的催化劑，在增雨過程中都其進(jìn)行應(yīng)用，通過人工方式，完成相應(yīng)的引晶后，冰晶在云中的濃度，以及雨滴都會(huì)有所增加，而過冷水則會(huì)有所減少。人工引晶區(qū)域最大回波強(qiáng)度的變大，強(qiáng)回波區(qū)面積的擴(kuò)大，會(huì)增加降水量。

4 結(jié)束語：

我國(guó)針對(duì)云降水物理和人工影響天氣內(nèi)容進(jìn)行了深入研究，這也就使人們對(duì)相關(guān)的內(nèi)容有了一個(gè)更加深刻的認(rèn)知，各項(xiàng)研究?jī)?nèi)容為從事相關(guān)工作的人員提供了知識(shí)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳帥.人工影響天氣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的重要性及應(yīng)用[J]. 北京農(nóng)業(yè)，2016（03）：155-156.