人工增雨在抗旱减灾中的作用分析
2015-03-11张楠李普庆陈远征冯学文
张楠 李普庆 陈远征 冯学文
摘要:我国是个农业大国,同时也是一个水资源十分短缺而且分布极不均衡的国家,在农业生产中,由于多方面原因的限制,农业发展水平相对落后,基础投入跟不上时代发展的步伐,离现代化农业水平还有相当大的距离。时至今日很多地方的农业生产还是靠天吃饭,一遇大旱之年,农业生产就难以保证。随着科技的进步,人工对天气的影响已成为现实,在防御和减轻气象灾害中发挥着越来越重要的作用,特别是人工增雨,有效地调控了降水,对农业的生产起到了非常重要的促进作用。
关键词:人工增雨;天气;灾害;气象
中图分类号: P481 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.02.070
1人工影响天气
人工增雨是人工影响天气中的项目之一,在人工对天气的影响中,有很多项目,如人工增雪、防雹、人工防霜、人工消雾等,这些项目都是人工对天气的影响内容,主要是采用现代先进的科技手段,掌握好合适的时机,在地理环境和大气环境都达到一段程度的时候,通过人工的技术手段,比如人工催化、扰动等技术,从而达到增加或减少气象发生的程度,以达到减轻或避免气象灾害的目的。近年来,科技的进步为人工影响气象的发展提供了发展的空间,使得人工对气象的影响程度得以进一步加深,如新一代天气雷达、气象卫星、地理信息技术、中小尺度气象监测网、新型的催化剂和播撒工具等不断提高和发展,都为人工影响天气的作业水平提高提供了可靠的保障。我国地域辽阔、地形复杂,气象条件复杂多变,这就造成了气象灾害发生相当频繁,特别是近些年来,由于人为活动对自然界的严重影响,我国的气候变化日益明显,极端天气时有发生,水资源匮乏情况日趋严重,气象灾害已经对社会进步和经济发展产生了一定的影响。所以如何利用现有的科技手段,进行人工影响天气,尽量控制气象灾害的发生或减轻灾害的影响,是每个气象工作者都必须要思考和面对的课题。
2人工增雨
2.1人工增雨的原理
人工增雨也称人工降水,是人工影响天气中常见的项目之一,由于我国水资源分布情况的特殊性,很多地方干旱少雨,有时即便具备一定的降水条件,但由于云层或水量等原因,只差一点点便可降下来,这时人工增雨就发挥了作用。人工增雨是在降水条件基本具备的情况下,通过人工手段,向降雨云中撒播降雨剂,促使云滴或冰晶聚集而增大,利于下降到地面,形成降水效果。在实际操作中,常用的降雨剂有很多种,如干冰、盐粉、碘化银等,其中干冰用得最多,播撒的手段可以通过飞机运送到云层上面进行喷撒,也可以用高射炮或火箭将碘化银炮弹发射至云层中引爆。人工增雨得需要一定的降水条件支持,可以促使不能自然降水的云层达到降水的效果,也可以提高能自然降水的云层的降水量和加速降水,但如果降水条件不具备,人工的影响程度就不太大,起不到降水作用。
2.2 人工增雨的方法
2.2.1冷云催化 降雨云层中,如果是温度处于0℃的冷云,那么要想达到降水的条件,必须具备一定量的冰晶,据测算,只有冰晶浓度达到大于1个/升这个量级时,才能产生高效率的降水,如果冰晶浓度不够,降水效率自然会降低。所以要想达到降水效果并且提高降水效率,可以在云层中的播撒结冰催化剂,促使云层中的冰晶浓度增大。通常采用干冰或碘化银进行催化,据测算,1克干冰或碘化银,能产生1000个以上的冰晶,几百克催化剂就能使几十立方公里云体的冰晶浓度达到 10个/升,从而促进降水过程,使降水量增加。
2.2.2暖云催化 如果云层中的温度高于0℃,这时想达到降水的效果,必须使云层中的云滴足够大,由于受气流的影响,云滴会不断流动,流动过程中会不断产生碰撞,这样云滴会逐渐增大,当云滴半径大于0.04毫米时,就会迅速碰撞合并而形成大的雨滴而下落,形成降水。所以在暖云中可以通过播撒一些吸湿性物质颗粒或者溶液滴,这些吸湿性物质会在云层中吸收水分而快速长大而形成云滴,从而形成降水。
2.2.3动力催化 在对冷云进行催化的时候,在云中会形成大量的冰晶,水结成冰晶过程中,会释放出一定的热量,这些热量会对云层的流动产生一定的动力,从而增加降水。因为热量释放,整体云层内外会有一定的温度差,这个温差是会形成一定的浮力,促使积云有上升的趋势而产生气流。在发展旺盛的积云内,存在着大量过冷水滴,如果在这种云中播撒大量的催化剂,就会使这些过冷水滴冻结,从而释放出热量,这些热量会云中温差加大,从而加大浮力而使积云的上升气流加大,使得云体膨胀,最后进入云体的水分增多,从而增加了降水量。
3 人工增雨对于抗旱减灾的作用
现如今人工增雨操作技术相对成熟,在我国多地的抗旱过程中都发挥了巨大的作用,促进了农业生产的顺利进行。中国最早的人工降雨试验是在1958年,吉林省当年夏季遭受到60年未遇的大旱,通过人工增雨获得了成功,确保了当年农业的损失降低到最低程度。另外在1987年在扑灭大兴安岭特大森林火灾中,同样也是利用人工降雨,使火势得到有效控制,为国家挽回了不可估量的经济损失,人工降雨对灭火发挥了关键性作用。
参考文献
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作者简介:张楠,本科学历,朝阳市人工影响天气办公室,助理工程师,研究方向:人工影响天气。endprint