现代人工影响天气催化剂在增雨作业中的应用研究

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年3期   作者: 沈友计 王功泉
[导读] 为了方便人们的生产生活,人工影响天气作业在气象灾害防治中的应用越来越广泛。

         摘要:为了方便人们的生产生活,人工影响天气作业在气象灾害防治中的应用越来越广泛。对天气资源的合理利用,使得地区产业发展需要得到满足。本文从人物影响天气作业的增雨效果入手进行分析,研究其在增雨作业中的应用现状。分析人工影响天气,总结人工增雨作业的效益,从而为这一工作推广应用提供参考。
         关键词:人工影响; 天气催化剂; 增雨; 应用
一、前言
         近年来,人们对于自然灾害的研究越来越深入。在多年的研究中,不仅更加了解自然灾害的成因,与此同时也在探索着应对自然灾害的方法。人工影响天气工作,无论是在实验阶段还是理论阶段、模拟、催化和测试方面都有了进一步的发展。在实施过程中,其操作的科学性也不断的提高。当前我们面临着极端天气增多,自然降水不稳定,分布不均衡的问题,使得人工影响天气工作的需求增加。为了更好的面对连年干旱等重要天气问题,应对局部地区天气降水的复杂性和多变性,避免影响人们的正常生产生活,我们需要提升人工影响天气工作的技术水平。
二、人工影响天气催化剂应用分析
         人工影响天气是指先对气象情况进行观测,在此基础上确定作业假设。然后根据情况选择合适的催化剂,并在适当的时机,以合适的剂量投放到作业对象的具体位置,从而实现增加降水量的目的。为了更好的避免自然与降水的多变性和复杂性,保证人工影响天气的操作效果,对催化剂在人工影响天气作业中的作用的研究是非常必要的。
         人工影响天气催化剂分为以下几种:
         第一种是暖云催化常用的吸湿性核。暖云催化通常需要采用氯化钙、食盐、尿素以及硝酸铵等物质最为催化剂。一般情况下,暖云的吸湿性核较少,影响效果不足从而不能形成有效的降水。因此要向采用飞机向云中喷入吸湿性核,增加云的质量,提高降水的效率。这一类吸湿性核的优点是制造方便,成本较小。然而其中的食盐和氯化钙会对金属材料产生腐蚀,在特殊情况下,还会对农作物造成伤害。而硝酸铵和尿素的腐蚀性和毒性较小,对农作物没有伤害,还具有一定的肥效,催化暖云具有有效的作用。
         用于冷云催化的催化剂有以下两种:
         第一种是人工冰核。人工冰核通过异质核化的方法用于冷云催化。在催化中选取和冰晶结构相似的物质作为冰核,从而提高成冰阈值的目的。这一类催化剂有碘化银、碘化铅、硫化铜等。以碘化银为例。由于碘化银的六方晶型结构,与冰晶的劲歌有较高的相似度,成冰性能良好。并且催化效果优秀,成冰阈值第、成核率较高。在工业生产中,碘化银的生产便捷,对于储存和运输要求也比较低。这些方便的优势使它成为冷云催化中的广泛应用的催化剂。
         第二种是制冷剂。制冷剂的工作原理是在催化剂的快速生化对热能的吸收,实达到冷却周围的空气的效果。在冷云催化的过程中,制冷剂遇到冷云会快速升华,升华带来的热量差会使水汽很快达到一个高度过饱和的状态。制冷剂在催化过程中能够给使周围的空气层温度降低到零下40度以下。研究中发现,制冷剂的使用就要比冰阈温较低的人工冰核碘化银优势更突出。常用的制冷剂有干冰,液氮等等。干冰是二氧化碳的固态形式,在常温下可以迅速升华为气体。相比起来,只需要储藏在冷藏瓶中,方便储存。在工作中,可以直接使用飞机在云层上部喷洒,使用方便。液氮是氮气的液态形式。由于温度较低,皮肤直接接触液氮可以导致冻伤,因此也适用于飞机作业。液氮在播入冷云后,气化过程很快,因此如果云层较深就会影响催化的效果。这两种催化剂的优点是二氧化碳和氮气都是空气的组成部分,对环境和人体不会产生不良影响。
三、人工影响天气增雨效益与优化分析
         (一)效益分析
         人工影响天气增雨工作,直接作用是能够明显的增加当地的降水量。

降水量丰富,增加地区的湿润程度,在农业种表现为农作物的生产率的提高。人工影响天气增雨带来的效益主要集中在以下三个方面:
         首先,通过人工影响天气,能够直接增加地区的降雨量。这对于一些经常遭受干旱等自然灾害的地区来说,能够有效缓解地区的旱情。在农业播种、生长季节,有效的促进当地农作物的生长,对稳定当地农业生产的作用明显。人工影响天气增雨组作业通常是在夏季进行。当降雨量不足,干旱天气连续时,就可以通过人工影响天气进行增雨。当作业增雨的云的条件不高时,这一作业还能够帮助降雨蓄水,最大化减少干旱带来的灾害,促进当地农业经济的可持续发展。
         其次,通过人工影响天气增雨,还能够有效的控制降雨区域,把握雨水覆盖面积。通过科学的计算就能增加降雨量,控制催化剂的用量从而保持催化剂对云层的长时间影响。这样,增加农业用地中的水量,提高农业丰收增产情况。
         第三,人工影响天气增雨活动还能改善生态环境。通过人工降雨能够有效的减轻自然灾害的影响,保护当地的生态环境。同时,还能够保证水资源的有效利用。此外,人工影响天气增雨这一技术还能够保护森林资源。通过精准的计划可以将其用于森林灭火,维护当地生态环境的完善。
         (二)优化建议
         虽然当前人工影响天气作业技术已经有了一定发展,并且在生产生活中广泛应用,取得了较好的效果。但是,在实践中,这一技术的实施水平和能力还是与目前的发展需求存在一定的差距。为了更好的推进人工影响天气作业技术,更好的利用气候资源避免自然灾害的不良影响,可以从以下几个角度进行优化:
         第一,只有不断人工影响天气作业技术的研究力度,才能更好推进人工影响天气作业的效果。作为大气学科的一个重要分支,人工影响天气技术的发展推动着近年来人工影响天气作业规模的不断扩大。可以不断借鉴学习先进技术,并进行设备的更新和补充,提高自身的技术水平和作业能力,不断推进新技术的研发。
         第二,为了推进人工影响天气作业的进一步发展,要不断深化实验的研究方向,拓展实验范围。收集不同的云系数据,对数据进行分析,通过人工影响天气技术的实验,促进该技术领域的应用。
         第三,人工影响天气工作技术性强,专业化程度高。在实施过程中,必须要有专业化的技术人员进行指导。目前我国人工影响天气领域技术人才还较为稀缺,因此相关部门要加大人才引进,做好员工培训学习工作。丰富人才的后备资源,促进了技术的不断进步。
        
四、结语
         人工影响天气作业增雨技术能够为局部地区提供丰富的降水,有效缓解地区的干旱情况,对该地区的农业发展有着重要的作用。不仅如此,在自然灾害易发地区人工影响天气作业,还能够有效增加各地的降雨量,缓解水资源的贫乏。然而,这是一项复杂的技术,为了能够在实施过程中保证有效的作业效果,改善生态环境,促进经济发展,就要不断加强技术研究工作。从而使我国更多地区的气候环境得到优化改善,促进农业经济的可持续发展。
        
        
        
        

参考文献
[1]张俊成.现代人工影响天气催化剂在增雨作业中的应用[J].农家参谋,2020(08):152.
[2]段婧,楼小凤,汪会,郭学良,李集明.人工影响天气用碘化银催化剂对区域环境影响的研究进展[J].气象,2020,46(02):257-268.


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