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化云為雨 人工影響天氣并非想要就能要

來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 時(shí)間:2022-08-25 18:15:24

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連日來(lái),重慶高溫干旱并引發(fā)山林火災(zāi)的消息頻頻刷屏,讓人頗為憂心。


為支援重慶抗旱,8月23日,中國(guó)氣象局調(diào)派一架高性能飛機(jī)馳援重慶增雨抗旱工作,并派專家進(jìn)行增雨作業(yè)指導(dǎo)。


看到這個(gè)消息,很多民眾松了一口氣?!叭绻幸恍┰?,人工降雨肯定能成功,重慶就可以涼快點(diǎn)兒了?!蹦敲?,人工降雨究竟是怎么實(shí)現(xiàn)的,需要達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)才能實(shí)施呢?


稍縱即逝 人工增雨需等待時(shí)機(jī)


很多人都聽過(guò)人工影響天氣,天上的一朵朵云,是如何變成地上一滴滴雨的呢?


中國(guó)氣象局人工影響天氣中心首席專家周毓荃介紹,人工影響天氣,是指為避免或者減輕氣象災(zāi)害,運(yùn)用云和降水物理學(xué)原理,主要采用向云中撒播催化劑的方法,使某些局地天氣過(guò)程朝著有利于人類的方向轉(zhuǎn)化的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)措施。是人工降水、人工防雹、人工消云、人工消霧等的總稱。


“要想實(shí)現(xiàn)增雨,首先得有一團(tuán)合適的云體?!敝茇管醣硎?,一般來(lái)說(shuō),當(dāng)云的厚度超過(guò)兩千米,缺乏冰晶卻擁有豐富的水汽,而且云體外面仍然有充足的水汽源源不斷補(bǔ)給,就算通過(guò)“審核”,被認(rèn)定具備增雨潛力。 ?


具體來(lái)講,云有冷暖之分。暖云里充滿小水珠,溫度在0℃以上,上升氣流的托舉使它們飄浮在空中掉不下來(lái);冷云的溫度在0℃以下,云里有許多閃亮的冰晶和過(guò)冷水珠,但由于它們又小又輕,在上升氣流的托舉下,也不會(huì)掉下來(lái)?!斑@時(shí)候,就需要人工來(lái)幫忙了?!敝茇管跽f(shuō)。


周毓荃表示,合適的“目標(biāo)”不是時(shí)時(shí)刻刻都存在,需要等待時(shí)機(jī)。當(dāng)作業(yè)條件成熟,工作人員會(huì)提出包括催化劑量、作業(yè)設(shè)備和作業(yè)時(shí)機(jī)等在內(nèi)的作業(yè)方案,向空管部門申請(qǐng)作業(yè)空域。爭(zhēng)取在時(shí)機(jī)未“溜走”之前,把催化劑送到云中,像“鹵水點(diǎn)豆腐”一樣,把云“幻化”成雨水。


不同的云?催化劑種類也不同


“冷云和暖云的降水機(jī)制不同,需要的催化劑種類也不同。”周毓荃說(shuō),目前常用的催化劑有制冷劑(如干冰等)、結(jié)晶劑(如碘化銀等)、吸濕劑(食鹽、尿素等)等。


制冷劑和結(jié)晶劑主要用于冷云。當(dāng)干冰、液態(tài)氮和碘化銀等進(jìn)入云中,便會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的人工冰核,冰核轉(zhuǎn)化成冰晶,冰晶吸附水汽,凝結(jié)增長(zhǎng),或碰到過(guò)冷卻云水,使其變?yōu)楸?。?dāng)冰晶增長(zhǎng)到一定程度,上升氣流無(wú)法托舉住它們時(shí),便降落下來(lái),變成雨。


暖云則靠吸濕劑。當(dāng)吸濕的食鹽、氯化鈣、尿素、硝酸銨等進(jìn)入云中,使那些小小的水珠快速成長(zhǎng)為直徑幾十微米以上的大云滴,“過(guò)度肥胖”的它們“體重”暴增,上升氣流給的支撐終于抵不住重力的作用,只好掉了下來(lái),形成降雨。


那么,催化劑是如何到云里的呢?“這時(shí)候,各種高科技裝備就可以大顯身手了?!敝茇管跽f(shuō),首先是飛機(jī),如果是層狀的可降水云系,工作人員會(huì)派出“新舟60”高性能飛機(jī)、“空中國(guó)王”飛機(jī)等執(zhí)行任務(wù),直接飛到云中,像播撒種子那樣,把催化劑播撒在云中。此次馳援重慶的就是“新舟60”高性能飛機(jī),飛機(jī)作業(yè)機(jī)動(dòng)性強(qiáng),催化作業(yè)面積大,增雨效果好。


再就是火箭,有時(shí)候,碰到強(qiáng)對(duì)流云,產(chǎn)生很多閃電,派飛機(jī)就很危險(xiǎn),工作人員會(huì)計(jì)算好方位,在作業(yè)點(diǎn)用火箭發(fā)射架向空中發(fā)射含有催化劑的火箭彈。當(dāng)火箭彈抵達(dá)預(yù)定的目標(biāo)云位置,催化劑自動(dòng)點(diǎn)燃,隨著火箭彈沿途燃燒,“線源播撒”催化劑。此外,在山區(qū)等特殊地形中,還建有增雨煙爐,催化劑在煙爐燃燒后裊裊升空,直到云中。


“一般情況下,當(dāng)催化劑成功送達(dá)15分鐘至20分鐘后,降雨的效果便很顯而易見了?!敝茇管跽f(shuō)。


至于人工影響天氣中使用的催化劑會(huì)不會(huì)造成污染?專家表示,人影作業(yè)采用的催化劑主要是干冰(固體二氧化碳)、液氮、碘化銀等具有很高的成冰能力,每次作業(yè)只需要少量。以常用的冷云催化劑來(lái)說(shuō),干冰、液氮汽化后成為二氧化碳和氮?dú)狻际强諝獾闹饕M成部分,它們都是“生態(tài)安全催化劑”,正確使用不會(huì)造成環(huán)境污染。


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