对云降水物理和人工影响天气的分析

摘要： 云降水物理研究与人工影响天气具有紧密的联系，云降水物理分析可以作为人工影响天气的理论依据，而人工影响天气属于云降水物理研究的重要成果。基于此，本文首先从积云、层状云、积层混合云等方面对云降水物理进行了分析，其次从人工防雹以及人工降雨两方面对人工影响天气进行了深刻研究，具有重要的理论意义与现实意义。

关键词：云降水物理；人工影响天气；人工降雨

中图分类号： P426；P48 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.12.067

近几年，我国多数地区都发生了很多自然灾害，比如冰雹问题以及干旱问题等，对当地工业、农业以及林业等的发展造成了严重影响，给我国带来了严重的经济损失。因此对相关部门而言，应增加强对自然灾害的重视，对云降水进行充分研究，根据研究结果合理应用各种人工影响天气的方法与技术，进而对自然天气进行干预，减少自然灾害的发生。

1云降水物理分析

1.1积云

积云主要是由于不稳定的空气对流形成的，多数情况下都是在白天形成，并且它的形成速度较快，只需在几分钟内就能纵向扩展几公里。当积云扩展到一定程度后，通常会产生一些异变情况，表现为一种砧状云层结构，同时，在积云的顶部或者是周围会产生一定的下沉气流，这些气流比较稳定。气流会对积云产生重要影响。例如，如果气流比较合适，积云里的旋风水滴通常都会随之进行纵向运动或者是横向运动，进而促进了积云的发展。如果存在不合适的对流流场，就会增强气流对悬浮液的作用，极可能导致积云裂解，进而引发一场阵性降水。对于积云来说，其含水量的分布并不均匀，中部较多，在顶部以及底部比较少，在同一高度上，边缘部位要比中心部位少。积雨云是积云的重要组成部分，其持续时间较长，并且可伸展的范围也较大，在很多强烈天气中都会看到积雨云的身影，例如大风、冰雹以及暴雨等。

1.2层状云

层状云在水平方向上可以扩展到数百公里，当它较薄的时候，可能不会出现降水现象；当它很厚的时候，可能引发大范围降雨或者是大范围降雪。层状云的形成因素有很多，包括气层辐合、积云平衍、乱流降温、地形抬升以及锋面抬升等，如果存在不稳定的斜升空气层，那么极可能出现积状的对流云。

层状云和积云存在很大的差别，从它们的基本形态上就可以对二者进行有效区分。层状云比较厚，并且面积小，而对于积云来说，比较薄，从表面上来看比较透明，但是它的覆盖面积较大。如果对层状云进行细分，可以将其分为四类，分别是雨层云、高层云、卷层云以及卷云。如果出现了卷层云，那么意味着将会出现降水。

1.3积层混合云

积层混合云因为它包含了很多种云层，这些云层多数都是层状云和对流云的结合体，因此被称为积层混合云。层状云不仅对积云具有重要作用，同时也会给流云带来一定影响。流云的出现多数情况下都会产生一定的强降水，并且这些强降水的时间较长。在这个过程中，层状云通常会为流云的存在与发展提供饱和的环境。另外，在层状云发展过程中，也会产生大量上升气流，在短时间内会降低积层混合云的降水强度，但是会延长其降水的时间。由此可见，层状云的出现，对积云与流云进行了有效联系，在一定程度上促进了云降水的良性发展[1]。

2人工影响天气分析

我国对云降水物理的研究起步比较晚。我国各地发生了很多干旱少雨的现象，导致河水断流，增加了我国草原以及林原等的荒漠化程度。同时，因为降水而产生的一些自然灾害，比如冰雹、雷暴等，对我国农业以及工业等的发展都造成了严重危害。在这种情况下，我国增强了对云降水物理的重视，加强了研究力度，并在此基础上通过人工的方式对自然天气进行了一定程度的干预，进而出现了人工防雹以及人工降雨。

2.1人工防雹

现阶段，对于天气预报部门来说，通常是通过雷达对地区冰雹进行监测，并根据监测结果开展预报工作。对于雷达而言，可以利用电磁波对冰雹密度、冰雹范围、冰雹大小以及冰雹形状等进行准确判断。在此基础上，天气预报部门会及时做好冰雹灾害预警工作，进而降低冰雹给各个地区带来的不利影响。通常来讲，有四种云层可以产生冰雹，它们分别是强单体雹云、多单体雹云、传播雹云以及弱单体雹云，这些雹云基本上都属于积层混合云或者积云。根据云层命名，可以了解到不同雹云所带来的冰雹具有不同特点。并且停留在云层的时间和冰雹的破坏性是成正比的，也就是说停留在云层的时间越长，冰雹的破坏性就會越大。所以在人工防雹过程中，多数情况下都是通过高炮轰击方式进行的，也就是通过高射炮对正在产生冰雹或者是将要产生冰雹的云层进行轰击。高炮在轰击过程中，在爆炸的时候，会引起云层周围气流进行大幅度的移动，同时，由爆炸带来的冲击力也会轰碎云层中一些已经形成的大块冰晶，进而实现防雹的目的。另外，对于人工防雹来说，也会使用一些催化剂技术，通过适量催化剂对云层中冰晶的形成进行影响，进而对冰雹进行有效预防。

2.2人工降雨

干旱问题严重阻碍了我国社会的发展，导致我国荒漠面积增加，对我国林业、工业、畜牧业以及农业等都带来了严重影响。人工降雨可以有效缓解这些问题。在人工降雨过程中，需要按照一定的顺序，以确保人工降雨的实效性。首先，应该有效评估云层降水潜力。人工降雨必须要花费一些成本，如果通过相关措施开展了人工降雨工作，但是所取得的效果并不理想，造成的损失比较严重。所以在进行人工降雨前，需要全面分析目标云层，确保在进行人工降雨后，降水量可以对干旱问题进行有效缓解。对于云层来说，不仅应该注重固态冰晶向液态水的转化，同时也应注重水蒸气向液态水的转化，对转化效果进行合理评估，进而提升人工降雨的成功率。其次，开展正式的人工降雨工作。可以通过很多方式进行人工降雨。现阶段，我国多数情况下都是通过升温降雨以及催化剂降雨等方式进行人工降雨。通过上述对各种云层的分析，我们可以了解到，积层混合云与积云的降雨潜力比较大，当云层储水量符合人工降雨标准时，相关部门就可以通过相关方式开展降雨工作。对于催化剂来说，种类比较丰富，但是其作用机理基本一致，都是让冷云里的冰晶或者是暖云里的水滴互相凝结，增加它们的重量，在云层无法承载之后，就会形成降雨，进而实现人工降雨的目的。在利用相关措施进行人工降雨之后，应该全面评估人工降雨效果，对于不同地区或者是不同降水环境而言，所应用的人工降雨方法也是不一样的，所以应该对各种情况、各种环境下的人工降雨效果、人工降雨方法等进行归纳整理，并在此基础上进行详细分析，这样不仅可以增强人工降雨的实效性，也可以作为后续人工降雨工作的参考依据[2]。

3 结语

要想做好人工影响天气工作，必须对云降水物理进行有效研究，对积云、层状云以及积层混合云等进行有效了解，对各种人工影响天气的方法与技术进行完善，合理开展人工防雹以及人工降雨等工作，进而减少自然灾害的发生，降低经济损失。

参考文献

[1]洪延超，雷恒池.云降水物理和人工影响天气研究进展和思考[J].气候与环境研究，2012，32（06）：951-967.

[2]毕梦佳.云降水物理与人工影响天气研究进展和思考[J].科技信息，2017，（06）.

作者简介：粟若云，本科学历，助理工程师，研究方向：人影气象。