人工降雨的原理方法发展历史和对环境影响11028.docx

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1、人工降雨雨的原理理方法发发展历史史和对环环境影响响一、人工工降雨基基本概念念人工降雨雨,是用用人为的的手段,根据不不同云层层的物理理特性,选选择合适适时机,用用飞机、火箭向向云中播播撒干冰冰、碘化化银、盐盐粉等催催化剂,使使云层使使云层的的冰晶、雨滴迅迅速增大大而形成成降水或或增加降降水量,以以解除或或缓解农农田干旱旱、增加加水库灌灌溉水量量或供水水能力,或或增加发发电水量量等。中中国最早早的人工工降雨试试验是在在19558年,吉吉林省这这年夏季季遭受到到60年年未遇的的大旱,人人工降雨雨获得了了成功。19887年在在扑灭大大兴安岭岭特大森森林火灾灾中,人人工降雨雨发挥了了重要作作用。今今年天

2、气气干旱,我我过多地地采用了了人工降降雨的方方式,缓缓解旱情情。运用云和和降水物物理学原原理,通通过向云云中撒播播催化剂剂(盐粉粉、干冰冰或碘化化银等),使使云滴或或冰晶增增大到一一定程度度,降落落到地面面,形成成降水,又又称人工工增加降降水。撒播催催化剂的的方法有有飞机在在云中撒撒播、高高射炮或或火箭将将碘化银银炮弹射射入云中中爆炸和和地面燃燃烧碘化化银焰剂剂等。是是人工影影响天气气中进行行得最多多的一项项试验。人工影影响云的的微物理理过程,可可以在一一定条件件下使本本来不能能自然降降水的云云受激发发而降水水,也可可使那些些水分供供应较多多、往往往能自然然降水的的云,提提高降水水效率而而增加

3、降降水量。但不能能自然降降水的云云能供应应的水分分较少,因因此人工工催化的的经济价价值有限限。二、人工工降雨的的原理与与方法人工降雨雨的方法法主要有有冷云催催化、暖暖云催化化、动力力催化等等方法,具具体而言言:A/冷云云催化在温温度低于于 0C的冷冷云降水水过程中中,冰晶晶浓度起起着重要要的作用用。根据据降水粒粒子浓度度的实测测资料和和理论估估算,只只有当冰冰晶浓度度达到11个/升升或更高高的量级级时,才才有较高高的降水水效率。对因冰冰晶浓度度不足、降水效效率很低低的自然然云,若若在其过过冷却部部位播撒撒成冰催催化剂,就就可以增增加冰晶晶浓度。每克干干冰或碘碘化银,可可产生110122个以上上

4、的冰晶晶,若用用几百克克,就可可以使几几十立方方公里云云体的冰冰晶浓度度达 110个/升。这这些人工工冰晶通通过伯杰杰龙过程程迅速增增长,促促进冷云云降水过过程,使使降水量量增加。一些比比较严格格试验的的统计分分析表明明,冷云云催化可可以增加加降水量量1020。如果果人工冰冰晶的浓浓度很大大,则形形成的雪雪晶的平平均尺度度较小,它它们从云云中下落落到地面面的时间间较长,在在气流的的作用下下,会落落到下风风方向更更远的地地方而改改变降水水的分布布。 冷云催化化的温度度条件:人工降降水的效效果同云云的自然然条件有有密切关关系。就就冷云催催化而言言,云中中的温度度条件十十分重要要。就整整个云体体而言

5、,云云顶温度度一般最最低,常常将它作作为估计计云中自自然冰晶晶浓度的的参数。当云顶顶温度低低到一定定程度时时,云中中常会形形成大量量冰晶,这时用用人工方方法增加加冰晶,效果就就不显著著。反过过来,云云顶温度度如果太太高,碘碘化银等等催化剂剂的成冰冰能力就就太低,也也不利于于人工催催化。所所以对冷冷云催化化法增加加降水来来说,云云顶温度度不宜太太高或太太低。一一些地形形云和积积云的人人工降水水试验结结果的统统计分析析表明,当云顶顶温度处处于-110-25C时,人工降降水的效效果比较较明显。这一最最适宜的的温度区区间,称称为播云云温度窗窗。鉴于于降水过过程的复复杂性,采采用不同同催化技技术时,必必

6、须研究究各类云云中最有有利的温温度条件件或其他他条件。 B/暖云云催化在温温度高于于 0C的暖暖云里,降降水主要要在云滴滴碰并过过程中得得到发展展。云滴滴越大,碰碰并增长长就越快快。计算算表明,当云滴滴半径超超过0.04毫毫米时,就可以以迅速碰碰并而长长成雨滴滴。在那那种大云云滴的浓浓度不足足的自然然云中,播播撒大量量半径大大于0.04毫毫米的水水滴,就就能够促促进降水水过程。计算表表明,每每克水可可以形成成约几百百万个大大云滴,要要催化110立方方公里的的云体,则则需要几几吨水。若往云云中播撒撒一定大大小的吸吸湿性物物质颗粒粒或者溶溶液滴,它它们能在在云中吸吸湿而迅迅速长成成大云滴滴,这样样

7、所需的的催化剂剂量,就就用不到到水的十十分之一一。 除了了播云以以外,法法国和苏苏联有人人试验在在地面加加热,造造成人工工上升气气流的方方法,试试图在一一定气象象条件下下激发或或增加降降水。美美国有人人设想利利用沥青青或碳黑黑吸收太太阳辐射射,提高高局地空空气的温温度,促促进云的的发展以以增加降降水。中中国有人人研究过过爆炸对对降水的的影响。这些人人工降水水方法的的研究,都都还处在在探索的的阶段。 C/动力力催化通过过冷云催催化使云云中产生生大量冰冰晶,所所释放的的潜热将将改变积积云的宏宏观动力力过程而而增加降降水。它它是600年代在在人工降降水试验验方面的的一项进进展。积积云中上上升气流流的

8、速度度,主要要决定于于云内外外温差造造成的浮浮力。在在发展旺旺盛的积积云内,存存在着大大量过冷冷水滴。在这种种云中播播撒大量量的成冰冰催化剂剂时,能能使过冷冷水滴冻冻结而释释放潜热热,水汽汽在冰粒粒表面凝凝华时也也释放潜潜热。估估计这两两种潜热热足以使使云中局局部温度度升高00.5C左右右,这将将加大浮浮力而促促使某些些积云的的上升气气流速度度增大,云云体扩展展,生命命期延长长,结果果使进入入云体的的水分总总量增大大而增加加降水量量。虽然然动力催催化同一一般冷云云催化所所用的催催化剂一一样,但但着眼点点不同,动动力催化化所用的的催化剂剂量必须须大大增增加,才才可能收收效。积积云动力力催化在在5

9、0年年代曾作作过初步步的尝试试,但周周密设计计的积云云动力催催化试验验,直到到19663年才才开始。J.辛辛普森在在美国佛佛罗里达达州所做做的随机机试验表表明,催催化后积积云的云云顶平均均增高11.6公公里,平平均雨量量增加11.7倍倍。他指指出,催催化后云云顶增高高量同大大气层结结(见大大气静力力稳定度度)有密密切的关关系。在在其他国国家和地地区,也也作过类类似试验验,但效效果不一一。有人人对整个个地区积积云群体体进行过过动力催催化的随随机试验验,初步步结果表表明有增增雨的效效果。三、人工工降雨发发展简史史1、向天天祈雨 早在在远古时时代,我我们的祖祖先就幻幻想着掌掌握呼风风唤雨的的本领。刀

10、耕火火种的初初民,跪跪在赤热热的阳光光下祈求求雨水;巫师们们为了求求雨使尽尽了花招招,有时时戴上面面具手舞舞足蹈,有时放放开喉咙咙咿呀歌歌唱;他他们还常常常向冥冥冥中的的神灵祭祭献牛羊羊牲灵,有时甚甚至祭献献活人。巫师们们用苇管管向空中中吹喷水水珠,希希望这种种象征性性的雨滴滴可以带带来丰沛沛的雨水水。美洲洲的印第第安人在在篱笆上上挂上干干瘪的蛇蛇尸求雨雨,东方方人跳龙龙舞,西西方人做做祈祷;但无情情的干旱旱却一次次次地使使他们的的希望和和田地里里的禾苗苗一起枯枯萎。 后来来,求雨雨的花样样不断翻翻新。有有人鸣枪枪,有人人爆破,还有人人燃点化化学物质质,相信信这类化化合物的的烟雾可可能引来来雨

11、水。这些求求雨者中中也有个个别幸运运儿,偶偶然的巧巧合使他他们的法法术名噪噪一时。美国历历史上曾曾有一个个求雨者者,机会会赶得巧巧,颇有有几次“灵灵验”,但弄巧巧成拙,几乎因因此罹祸祸身亡。当时加加利福尼尼亚州南南部降雨雨达511厘米,大水吞吞没土地地,人畜畜死伤无无数,损损失达数数百万美美元。愚愚昧的村村民怨天天尤人,指控这这个求雨雨者施行行法术招招来大祸祸。 由于自然然降水过过程和人人工催化化过程中中的很多多基本问问题仍不不很清楚楚,人工工降水的的理论和和技术方方法还处处于探索索和试验验研究阶阶段。世世界上先先后约有有80个个国家和和地区开开展了这这项试验验 ,其其中美国国、澳大大利亚、前

12、苏联联和我国国等国的的试验规规模较大大 。我我国一些些经常发发生干旱旱的省、区都积积极开展展了人工工降雨技技术的试试验研究究和推广广应用 ,目前前技术趋趋于成熟熟,已成成为抗旱旱的重要要手段。2、人工工降雨的的发明直到19948年年,人们们才真正正发现了了科学的的人工降降雨方法法。这一一年,美美国通用用电气公公司的科科学家文文森特谢谢福经过过长期的的探索,在一次次实验中中偶然地地找到了了人工降降雨的关关键,解解决了千千百年没没有解决决的课题题,成为为科学史史上的一一段佳话话。 随着着科学技技术的进进步,人人们逐渐渐了解了了下雨的的来龙去去脉。水水汽从海海洋和湖湖泊的水水面上升升腾成为为空气的的

13、一部分分,然后后形成云云朵,雨雨水或雪雪片就从从云中降降下来。但是,水汽究究竟怎样样凝聚成成雨滴,长期以以来始终终不甚了了然。后后来,约约翰爱特特金证明明,水汽汽是积聚聚在灰尘尘等细小小微粒周周围形成成水滴或或冰晶的的。这些些微尘十十分细小小,肉眼眼根本无无法觉察察,但如如果没有有这些微微尘,尽尽管空气气中有足足够的水水汽,却却不可能能形成一一滴雨水水。 第二二次世界界大战期期间,通通用电气气公司聘聘请爱尔尔文兰格格缪尔博博士研究究飞机机机翼在穿穿过云层层时结冰冰的课题题。年青青的谢福福正是兰兰格缪尔尔博士的的助手。他们接接受任务务后,就就动身到到美国东东北部的的新罕布布什尔州州去,那那里的山

14、山峰终年年积雪,雪暴频频繁,寒寒风凛冽冽。 谢福福和兰格格缪尔整整日在山山间的严严寒空气气中工作作。他们们逐渐发发现了一一个奇怪怪的现象象:虽然然气温常常常在零零摄氏度度以下,但在他他们周围围和脚下下缭绕的的云朵之之中,却却并没有有形成一一粒冰晶晶。这个个奇异的的现象,深深留留在谢福福的脑海海里。大大战结束束后,谢谢福制造造了一台台小机器器,它能能产生寒寒冷的湿湿空气.和新罕罕布什尔尔州山区区云层中中的空气气十分相相象。 谢福福推测冷冷空气中中不能形形成冰晶晶可能是是因为缺缺少如爱爱特金提提到过的的结晶中中心。谢谢福往他他的小机机器里呼呼一大口口气,然然后开始始冷却,再往冷冷空气中中投放一一点

15、点粉粉末,比比如面粉粉、糖粉粉等等。谢福耐耐心地做做了几个个月实验验,往机机器里扔扔进去各各种他能能够想得得出来的的各种各各样的粉粉末,但但是竟然然没有一一种物质质可以形形成雪花花或雨珠珠凝结的的中心。 19948年年7月里里的一个个上午,炎日当当空。谢谢福继续续耐心地地往冷空空气里一一次次地地扔进各各种粉末末,仍然然没有结结果。这这时,谢谢福的一一个朋友友邀清他他去吃饭饭。谢福福筋疲力力尽,很很乐意借借此休息息一下。临走,他把致致冷器盖盖好,口口朝上,使较重重的冷空空气沉到到底部.不致逃逃逸出来来。 谢福福匆匆吃吃完午饭饭,心里里还惦记记着机器器中的冷冷空气。他回到到致冷机机旁,一一看温度度

16、计,已已经上升升到冰点点以上了了,不禁禁有些懊懊恼。几几个月来来,他专专心致志志地做实实验,竟竟没有注注意到盛盛夏已经经不知不不觉快要要到了。谢福心心想,大大热天做做冷冻实实验,以以后可得得多留神神些。今今天的实实验怎么么办呢?他把盖盖子盖紧紧,耐心心地等着着致冷机机重新使使空气降降温。谢谢福注视视着缓缓缓下降的的水银柱柱,心里里着急,他转身身找到一一点干冰冰,想用用来加快快空气降降温的过过程。 谢福福打开致致冷机的的盖子,把冒着着白汽的的干冰扔扔进去。这时,他又往往致冷器器里长长长吐了一一口气。突然感感到眼前前一片银银色的光光芒在闪闪烁,在在射进致致冷机的的一束金金色阳光光里,他他看见了了无

17、数晶晶莹的银银色晶体体在滚动动。谢福福立刻明明白了,这正是是他梦寐寐以求的的冰晶。经过无无数次失失败,他他竟然在在偶然的的一挥手手之间成成功了。谢福连连忙叫来来助手,他往致致冷器里里长长地地吐了一一口气,同时又又扔进一一大把干干冰。这这时立刻刻出现了了一片银银光灿烂烂的小冰冰晶,缓缓缓地落落下去,仿佛一一层美丽丽的白色色绒毛人造造雪的实实验成功功了。 谢福福想,既既然能在在实验室室中制造造雪花,为什么么不在田田野上的的云朵中中去试试试呢?他他决定在在飞机上上装一架架喷撒干干冰的装装置,飞飞上天试试试看。 111月里寒寒冷的一一天,谢谢福和兰兰格缪尔尔看见天天边出现现了一片片云。谢谢福立刻刻登上

18、飞飞机。他他知道很很可能要要飞许久久才能找找到适于于播撒干干冰的云云层。这这是一种种体积硕硕大的灰灰色云朵朵,里面面饱含着着水汽。谢福选选好时机机,开动动了机器器,干冰冰象一条条拖曳的的飘带落落在云朵朵中。喷喷撒了一一半,干干冰使周周围气温温降低,竟使飞飞机的发发动机也也熄了火火。谢福福急中生生智,把把剩下的的干冰立立刻从机机舱窗口口统统扔扔到下面面的云层层中。 在地地面上等等待的兰兰格缪尔尔博士仰仰望着从从云端飘飘然而下下的洁白白的雪花花,万分分激动,谢福从从飞机上上走下来来时,浑浑身冻得得发青,兰格缪缪尔欢呼呼着跑过过去迎接接他,欣欣喜地喊喊道:“你你创造了了历史上上的奇迹迹!”谢谢福的实

19、实验确实实在人类类影响天天气的历历史上揭揭开了新新的一页页。从此此,牧场场、田野野和山区区的上空空,时常常飞翔着着科学家家的飞机机,他们们在云层层中倾撒撒干冰,让晶亮亮的雨滴滴滋润干干渴的植植物的根根须。 谢福福发现了了用冷冻冻的方法法可以形形成人造造雨之后后,就不不再去苦苦心寻求求可以形形成水滴滴中心的的物质了了。但是是,通用用电气公公司的另另一位青青年科学学家伯纳纳德冯尼尼古特却却不满足足谢福的的结论。正象当当初年青青的谢福福有志于于探索未未知事物物一样.他相信信爱特金金关于雨雨滴中心心有微细细颗粒的的结论是是有根据据的。他他查阅了了大量资资料,希希望找到到一种体体积和形形状都适适于形成成

20、水珠或或冰晶中中心的化化学物质质。冯尼尼古特最最终选定定了碘化化银。他他采用燃燃烧后得得到的极极细的粉粉末,希希望撒播播在云层层中后形形成雪花花。 冯尼尼古特采采用地面面发射装装置把碘碘比银发发射到云云层中,耐心地地等待着着。不料料却毫无无动静。冯尼古古特百思思不得其其解,前前去请教教一位化化学家。他们很很快发现现了原因因,原来来冯尼古古特使用用的碘化化银不够够纯净。他很快快换了新新的碘化化银,射射入云层层之后,果然纷纷纷扬扬扬飘下了了洁白的的雪花。 碘化化银催雨雨剂一经经使用,很快获获得了比比干冰更更为广泛泛的应用用;因为为碘化银银很容易易从地面面上用简简单的装装置发射射到云层层中,不不象使

21、用用干冰那那样麻烦烦。使用用干冰有有时还有有些危险险。有几几次巨大大的干冰冰块直坠坠屋顶,凿成大大洞,引引起一片片恐慌。 在成成功的事事实面前前,最保保守的人人也承认认,现代代的人工工降雨是是控制天天气的一一大进展展。今天天,耕云云播雨已已经不是是神话。谢福和和冯尼古古特的发发明,给给苦于干干旱的人人们带来来了福音音。他们们勤于观观察、勤勤于思索索、锲而而不舍的的探索精精神,也也将被人人们长久久地传颂颂。3、人工工降雨的的利用现现状由于自然然降水过过程和人人工催化化过程中中的很多多基本问问题仍不不很清楚楚,人工工降水的的理论和和技术方方法还处处于探索索和试验验研究阶阶段。世世界上先先后约有有8

22、0个个国家和和地区开开展了这这项试验验 ,其其中美国国、澳大大利亚、前苏联联和中国国等国的的试验规规模较大大 。中中国一些些经常发发生干旱旱的省、区都开开展了这这项试验验,其中中有许多多成功的的例子。这对于于增加降降水,缓缓解干旱旱的威胁胁,起到到了积极极的作用用。四、人工工降雨前前的数值值模拟工工作用数学物物理方程程组描述述和计算算成云降降水过程程和人工工催化过过程,通通过数值值计算方方法模拟拟不同条条件下各各种催化化技术的的人工影影响过程程,以研研究催化化的原理理、技术术和效果果。由于于云和降降水的自自然变率率很大,外外场试验验的研究究周期很很长,花花费很大大,一个个严格设设计的试试验(某

23、某种催化化程序、技术等等),一一般需进进行几年年才能对对其效果果作出估估价。如如果要比比较不同同催化技技术的效效果,选选择最佳佳的试验验设计,就就需要更更长的时时间。因因此用数数值模拟拟方法为为实际试试验和理理论研究究提供依依据,就就显得十十分重要要。600年代辛辛普森用用积云数数值模拟拟,计算算了自然然云的发发展高度度,并假假定动力力催化使使云中水水滴在比比自然过过程更高高的温度度下冻结结,释放放潜热,从而计计算出催催化后的的积云发发展高度度。试验验的实测测结果同同模式计计算相当当一致。这就为为动力催催化的原原理和试试验云的的选择,提提供了科科学依据据。随着着电子计计算机的的普及,各各国针对

24、对各种人人工降水水试验,进进行了很很多数值值模拟。它们虽虽然对实实际过程程都作了了较大的的简化,具具有不同同方面的的局限性性,但同同外场试试验相结结合,能能缩短估估价人工工降水效效果的试试验周期期,从而而成为人人工降水水试验研研究的一一个重要要组成部部分。五、人工工降雨效效果的检检验一般在自自然云已已经降水水或者接接近于降降水的条条件下,人人工降水水的方法法才能发发挥作用用。由于于降水的的自然变变率很大大,人工工增加降降水量的的幅度较较小,如如何估价价人工降降水的效效果就显显得十分分困难。人工催催化增加加的降水水量,是是催化后后的实际际降水量量和不经经催化的的自然可可能降水水量之差差。实际际降

25、水量量可以测测定,但但能否正正确估价价自然可可能降水水量,就就成了效效果检验验的关键键。在对对降水的的物理规规律认识识不足的的情况下下,主要要依靠统统计学的的方法对对自然可可能降水水量作出出估价。初期的的统计检检验方法法,多数数采用回回归统计计法,在在人工催催化目标标区附近近选择一一个不受受催化影影响的地地区作为为对比,用用历史资资料建立立目标区区和对比比区降水水量的回回归方程程。把人人工降水水试验期期间对比比区的降降水量代代入回归归方程,求求出目标标区的自自然可能能降水量量,再与与目标区区实测降降水量对对比,就就可估价价人工降降水的效效果。采采用这种种方法对对于同一一次试验验,选用用不同的的

26、对比区区或者不不同年限限的历史史资料作作对比,得出的的结果,可能出出入很大大,所以以这种方方法的可可信度不不高。一一般认为为随机试试验可以以避免主主观的偏偏差得到到统计学学上的可可信估价价。随机机试验是是把适合合于人工工降水的的试验机机会(试试验单元元)按照照随机规规则(例例如抽签签)分成成两组:一组催催化并观观测,另另一组不不催化只只观测,作作对比。当试验验单元足足够多时时,随机机决定的的两组试试验单元元的自然然条件应应该只有有极小的的系统性性差别,而而两组试试验实测测降水量量的系统统性差异异,就可可以归之之为人工工催化的的结果。判断催催化效果果,存在在着成功功和失败败的可能能性,当当判断催

27、催化有效效而实际际无效时时,常以以显著度度水平来来表示这这种可能能性。显显著度水水平越小小,判断断催化有有效的可可信度越越高。在在人工降降水试验验中,一一般要求求显著度度水平小小于5,即可可信度大大于955。 人工工降水的的效果受受云和其其他条件件所制约约。在某某种条件件下可能能有显著著的正效效果,在在另一种种条件下下可能无无效甚至至出现负负效果。不分条条件笼统统地进行行统计,分分析得出出的效果果往往不不显著。把试验验单元按按照某种种指标分分成几类类分别统统计,有有时就能能得出比比较显著著的结果果。例如如在冷云云催化试试验中按按云顶温温度分类类,统计计得出,在在一定温温度区间间里有比比较显著著

28、的效果果。从人工降降水研究究来说,仅仅对降水水增量作作出估价价是不够够的,必必须对整整个物理理过程的的各个环环节都有有确切的的了解。如催化化剂在云云中指定定部位是是否达到到了一定定的浓度度,冰晶晶或大滴滴的浓度度是否明明显增加加等。观观测和统统计这些些宏观和和微观特特征量的的变化,可可从物理理过程上上分析人人工催化化的效果果。这种种观测检检验,称称为人工工降水效效果的物物理检验验。如在在冷云试试验中观观测到催催化后冰冰晶浓度度增大,过过冷水滴滴减少,说说明人工工催化对对云的微微物理过过程已起起到作用用。一般般认为,人工降降水的科科学试验验,必须须根据统统计学的的要求,严严格按照照预定的的设计进

29、进行长时时间的试试验,同同时对自自然降水水过程和和人工催催化过程程,进行行细致的的野外探探测和数数值模拟拟,才能能使试验验具有比比较坚实实的物理理基础和和统计的的可信度度。 由于水资资源对国国民经济济的重要要性,人人工降水水试验作作为开发发水资源源的一种种潜在手手段,受受到广泛泛的重视视。世界界上先后后有大约约八十个个国家和和地区开开展了这这项试验验,其中中以美国国、澳大大利亚、中国和和苏联等等国的试试验,规规模较大大。19958年年以后,中中国北方方各省,曾曾用飞机机向大范范围层状状云中播播撒干冰冰或碘化化银等成成冰催化化剂,试试图增加加冬季和和春季的的降水量量;中国国南方各各省,也也曾用飞

30、飞机或高高射炮向向积状云云内播撒撒盐粉或或碘化银银等催化化剂,以以期增加加夏旱时时期的降降水量。但自然然降水过过程和人人工催化化过程中中的很多多基本问问题,仍仍不很清清楚,人人工降水水的效果果检验还还有很多多困难。六、世界界各国人人工降雨雨有何新招“呼风唤唤雨”曾曾经是人人们的美美好愿望望,随着着现代科科技的进进步,这这一梦想想正在变变成现实实,人工工降雨便便是其中中一种重重要方法法。播撒催化化剂是最最常用的的方法人们知道道,降雨雨必须具具备3个个条件:充足的的水汽、上升的的气流及及足够的的凝结核核。大气气中存在在温度在在0摄氏氏度以下下由水滴滴组成的的云,当当这种云云里没有有冰晶时时,细小小

31、的水滴滴相当稳稳定,会会长期悬悬浮在空空中。如如果向这这种云雾雾中播撒撒碘化银银或干冰冰(固体体二氧化化碳),就就会产生生很多人人工冰晶晶,使水水滴凝结结长大,最最终成为为雨水降降落地面面。人工工降雨通通常是通通过向云云内播撒撒人工冰冰晶的方方法来增增加降水水量,因因此,人人工降雨雨也可称称为人工工增雨。北京市市为了增增加降水水量,常常常采用用人工增增雨的方方法。66月166日北京京下了一一场大雨雨,上午午10点点,记者者打电话话向北京京气象台台询问时时得知,用用于人工工增雨的的飞机刚刚刚起飞飞。世界各国国想招降降雨据测算,一一片约330立方方千米的的云块,若若按每立立方米含含水量为为1.77

32、4克计计算,这这片云大大约有55.2万万吨降水水量,对对干旱地地区而言言,可谓谓是“液液体黄金金”。世世界各国国都想了了不少方方法促进进降雨。不久前,日本科学家设计了一种适用于沙漠地区的“人造山脉”降雨法:“人造山脉”由玻璃纤维制成,外涂四氟乙烯,长1万米,宽1000米,高600米。湿润空气遇到“山”的阻挡后沿坡抬升,到一定高度就会受冷凝结成雨水。英国科学学家则称称他们用用人工方方法通过过布置电电极向大大气输送送电能达达到降雨雨的目的的。可控制制半径为为50000公里里范围内内的晴雨雨天气,成成功率达达93%以上。他们沿沿英国西西海岸布布置了一一系列电电极,向向大气层层输入电电能,使使对流层层

33、中的镁镁原子电电离,产产生一个个密度可可变的静静电屏蔽蔽层,然然后通过过调节其其密度来来决定高高、低压压天气的的生成和和消失,进进而达到到控制天天气的目目的。美国科学学家还发发现细菌菌也可以以帮助降降雨。在在海洋表表面,有有大量的的细菌浮浮在海面面与海藻藻之间,它它们进入入大气层层,就能能导致海海上降雨雨。根据据这一发发现,美美国科学学家做了了一个试试验:从从海洋里里收集各各种附着着细菌的的海藻,研研成粉末末,放入入充满水水蒸气雾雾的密室室中,形形成了降降雨。因因此可以以预见,将将来人们们可以用用细菌代代替碘化化银来进进行人工工降雨。无云也能能降雨更神奇的的是两位位俄罗斯斯科学家家正在研研究在

34、晴晴天无云云的情况况下也能能降雨的的方法。一种方方法是用用功率足足够大的的喷雾机机向空中中喷水雾雾。水雾雾达到一一定高度度后能降降低空气气的温度度(据测测算,每每立方米米空气只只要0.5克水水就能使使空气温温度下降降1摄氏氏度),使使近地面面的暖空空气上升升,上升升的气流流又把水水雾带到到更高处处,水雾雾造成的的低温使使空气中中原有的的水汽凝凝结成细细小的水水滴。用用这种方方法向空空中喷11吨水,可可获得110000吨雨水水。另一位科科学家的的方法是是,利用用风力搬搬运水汽汽。在降降水丰富富地区的的河流、湖泊旁旁设置许许多风力力扬水、发电两两用站。当风向向有利时时,用无无线电遥遥控开动动这些风

35、风力泵,将将水扬到到几十米米高的空空中,使使水雾化化成直径径约1000微米米的小水水滴,水水滴降到到地面之之前被热热空气蒸蒸发成水水汽,并并被带到到下风地地区需要要降水的的地方。最“疯狂狂”的发发明可能能要算“人人工造雨雨机”了了。这是是一个巨巨大的风风动涡轮轮,放置置在距离离海平面面35米米高的地地方,旋旋转时将将小滴的的水珠撒撒向空中中,这样样海上的的水雾浓浓起来,云云层越积积越厚,最最后缓缓缓上升,在在风的作作用下向向陆地上上空飘移移,最终终成为人人工降雨雨。英国国爱丁堡堡大学663岁的的工程学学教授索索尔特首首先提出出这一设设想,去去年,英英国政府府专门拨拨给他110.55万英镑镑,让

36、他他研究降降雨涡轮轮。七、人工工降雨对对环境的的影响 干干旱及高高温的天天气,使使我们把把人工降降雨作为为重要寄寄托。但但是,当当我们把把用于人人工降雨雨的这些些催化材材料喷洒洒入空气气中后,它它们会不不会对空空气及人人体健康康产生影影响呢?大气监监测室的的专家告告诉我们们,总体体说来,人人工降雨雨利大于于弊。人工降雨雨增多干干净空气气首先,我我们需要要了解是是在晴朗朗、清洁洁的空气气中,平平均每立立方厘米米含有110000颗悬浮浮微粒,而而在严重重污染空空气中的的约为110万颗颗。这些些微粒在在尺寸上上也大小小不均,直直径分布布范围为为0001微米米到100微米。一个很很大项目目的人工工降雨

37、计计划将会会在很短短的时间间内使清清洁空气气环境中中的微粒粒含量增增加155,使使污染空空气环境境中微粒粒含量增增加015。喷洒洒入空中中的催化化剂核心心将会很很快地进进入到所所设定的的云层,并并随着因因其产生生的降雨雨而下落落。催化剂剂碘含量量:一只只蛋有分析析表明,如如果我们们向一块块云层中中射入碘碘化银微微粒,并并收集随随之产生生的降雨雨,这些些雨水若若由一个个人饮用用,那么么他所吸吸收的碘碘量将会会与他在在早餐中中食用加加盐鸡蛋蛋所吸收收的碘量量相等。而且,我我们通常常在人工工降雨中中所采用用的催化化剂多为为干冰(固固体二氧氧化碳)或或氯化钾钾,其中中二氧化化碳为空空气中固固有的气气体

38、,同同时释放放入空气气中氯化化钾(一一种盐产产品的替替代品)的的量与从从海洋上上蒸发所所产生盐盐分的量量相比是是微不足足道的。所以,从从整体上上来说,人人工降雨雨所释放放的催化化剂对大大气环境境及人体体健康并并没有太太大的影影响。会不会会驱散云云层?一般人人想来,当当飞机在在空中飞飞行来喷喷洒催化化剂的过过程中,可可能会由由于飞机机的来回回穿梭使使云层打打散,事事实并非非如此。现今世世界上最最大型的的喷气式式飞机所所释放出出来的能能量与一一个中型型雷暴所所释放的的能量相相比是微微不足道道的,所所以,更更确切地地说飞机机不会驱驱散云层层。环境境学家表表示,对对于使用用飞机来来喷洒催催化剂,最最大

39、的顾顾虑是喷喷气式飞飞机所产产生的烟烟雾可以以扩展、形成上上层云层层,这个个云层可可以屏蔽蔽太阳光光,这样样就会影影响云层层的表面面温度。会不会会影响整整个地区区的天气气状况决定一一个地区区天气状状况的最最大因素素是空气气中水蒸蒸气的含含量。以以南部非非洲为例例,每天天通过它它上空的的水汽有有6000万立方方米,这这其中有有5的的水汽会会降落地地面,在在这5中,又又有600的水水汽会通通过各种种蒸发方方式成为为空气,因因此,空空气中只只有约22的水水蒸气留留在了南南部非洲洲。如果果通过人人工降雨雨,南部部非洲的的降雨量量增加225,那那么,实实际上空空气中也也只有约约255的水水蒸气留留下,大大气中水水蒸气的的含量仅仅发生微微小的变变化。

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