人工影响天气技术原理及其防灾减灾中的应用研究 王莉

发表时间:2021/8/9   来源:《探索科学》2021年7月13期   作者:王莉
[导读] 当前全球变暖的趋势,导致恶劣的天气气象增多,日常生活与农业生产都受到了一定的影响,现在我国的人工影响天气技术已经被充分应用,人工影响天气技术就是利用现代化的科学技术,对局部进行增雨、防雹、消雾、抗霜等趋利避害为主要目的的各种活动,利用这些技术手段来预防和减少气象灾害的发生。

山西省方山县气象局 王莉   030000

摘要:当前全球变暖的趋势,导致恶劣的天气气象增多,日常生活与农业生产都受到了一定的影响,现在我国的人工影响天气技术已经被充分应用,人工影响天气技术就是利用现代化的科学技术,对局部进行增雨、防雹、消雾、抗霜等趋利避害为主要目的的各种活动,利用这些技术手段来预防和减少气象灾害的发生。我国的气象灾害种类较多,其中干旱、雾霾、冰雹普遍发生,由此可见运用人工影响天气技术作业十分有必要。这不仅是农业防灾减灾的需要,也关系到水资源、生态的建设和保护,和保持我国国民经济能够持续发展的一个重要举措。所以人工影响天气技术是一种气象防灾减灾的重要方式,本文介绍了人工影响天气技术原理,接着阐述了其在防灾减灾中的具体应用,最后给出几点发展建议,以供借鉴。
关键词:人工影响天气技术;原理;防灾减灾;应用研究
        引言
        当前我国科学技术发展突飞猛进,现阶段关于人工影响天气技术已经逐渐成熟。人工影响天气技术主要是在特定自然条件天气情况下,通过采用人工催化等科学技术手段,对于一个局部或者地区范围内的自然大气物理变化过程产生影响,使其发生某种改变,进而使得可以达到减少降低或者是避免自然气象灾害事件发生的一类新型科学技术手段[1],在当前我国的气象预测防灾与减灾预防中具有重要意义。当前这项技术已被广泛运用于农业抗旱降雨、云水资源综合开发、生态环境建设、森林灭火、道路消雾、重要活动等领域。能够保障工业与农业生产的正常进行,保障社会稳定,降低由于气象灾害造成的各项损失。所以,本文着重探讨了人工天气技术原理,并阐述了人工影响天气技术的具体应用,为地方社会和经济的和谐稳定发展提供强有力的气象科技服务保障。
        1.人工影响天气技术原理
        1.1人工增雨技术原理
        人工增雨技术原理主要是对空中云的高度、厚度、浓度、特征及其范围进行结合,在充分的利用自然降雨基础上,向云体散播制冷剂、结晶物溶液、吸湿剂和水雾等,致使云中的冰晶浓度增加,弥补云中凝结核的不足,使云滴逐渐增大,改变了云滴的尺寸、分布和特征,加速了雨滴的形成和生长。最终可以达到自然增加雨量的目标。人工增雨主要有地面作业、空中增雨作业两类;地面工作主要是指人员通过高射枪或火箭等装置向空中发射的炮弹,在云中爆炸时炮弹里的碘化银等催化剂会产生烟雾进入高空云层,来实现降雨,就是人工播撒实现的降雨;运用飞机直接在云层中播撒催化剂来达到降雨的目的为空中作业。
        1.2人工消雾技术原理
        大雾天气经常出现在我们的日常生活中,大雾天气不分季节,天气、时间在我们的生活中随意出现;大雾天气的发生使能见度大大降低,严重影响视力,影响交通运输,交通事故时有发生。此时,可以通过人工消雾来改善大雾的效果。人工消雾分为人工过冷雾和人工暖雾。人工冷却雾主要是驱散云中干冰。当它冷却云层并增加冰晶数量的时候,水蒸气也会凝结在更小的冰晶上,然后这些冰晶长大并脱落,从而消除一大片雾。另外,碘化银、液氮或丙烷也可用来冷却雾。手动去雾比较困难,涉及到很多方法:加热法是主要的除雾方法,发动机系统安装在一个多雾的地方可以加热空气,是空气中的大雾蒸发,其后的是吸湿性,在这种物质,如氯化钙溶液,盐粉或尿素分散去除水蒸汽在雾中,其次是搅拌混合方法,采取螺旋桨进行搅拌,将干湿空气混合以实现消雾。通过这些方法,云和雾在空气中会逐渐消散,可以改善交通和运输情况,天气可以减少造成的交通事故,可以有效提高安全驾驶和交通运输状况可以得到改善。
        1.3人工防雹技术原理
        人工防雹技术原理就是运用有效的措施减少或组织云层中小雹胚的水分供给,导致云中的雹胎没有足够的水分发展为冰雹或是使在小雹胎为发展成大冰雹前小冰粒式的降落,以此来达到防御的效果。


人工防雹的办法分为:第一,在云中爆炸,发射人工防雹弹,到达云中后以爆炸的方式形成冲击波,引发空气强烈振动,并时云层中的过冷却液态减少,使冰雹的硬度有所改变,从而抑制冰雹增长的情况,促使云滴在短时间内增大成雨滴进行降落。第二,催化剂播撒,通过在云中播撒制冷剂,使云中凝结核增加,成为雹胚胎,当云中存在此类雹胚胎之后,共同吸收水分,从而使大雹变为小冰雹,达到防雹减灾的目的。第三,利用人影设备朝云中播撒吸湿性物质,促使水滴很快增大而降落,减少云中水分,使小冰雹无法形成大冰雹。
        2.人工影响天气技术在防灾减灾中的应用
        2.1人工增雨抵抗旱灾
        我省位于黄土高原东部,是我国典型的北方旱地区,干旱灾害发生极为频繁;常见的就是灌溉农作物来缓解旱情,虽然可以得到缓解使农作物有充足水分,但是这种方法会造成水资源浪费,这时就可以利用人工降雨来节水灌溉,一方面节省水资源保证农业的发展,并且降低森林火灾的发生。人工增雨的成本低、见效快、收益大,这种人工影响天气的应用可以充分提高经济效益、社会效益和环境效益。借助于人工增雨的方式能够有效改善当地的经济效益,尤其是在干旱地带,因为缺乏地表水,它往往会直接影响农作物生长发育和群众的正常生产生活。人工增雨作业时能够促使水资源得到科学开发利用,从而有效缓解干旱灾害。有些山区林地因为气候干燥经常会出现火灾,在了解易森林火灾多发时节之后可以通过适时开展人工增雨的方式进行防范森林火灾,避免造成经济损失以及人员伤亡。秋冬季少雨时节,因为气候干燥,空气质量大幅下降,通过人工增雨能够有效改善生态环境。
        2.2人工防雹减灾
        这几年,由于全球变暖趋势加剧,每年全国各地都有不同程度的冰雹气象灾害,对农业危害很大,猛烈的冰雹会造成部分农民群众的农作物、中药材、果树受损、损坏房屋、人被砸伤等。利用人工防雹,结合地方实际情况以及各部门的需求,合理地布控作业点,形成固定作业点和流动作业点相结合的防雹系统,结合准确的天气预报,及时进行防雹作业。通过人工防雹消雹技术达到最大程度的防灾减灾的作用;同时利用现代化的预警系统使得在灾害防治方面具有较高的针对性,有效地提高防灾减灾效果。
        2.3 人工影响其他应用
        我国科学技术的迅速发展,人工影响天气作业发挥了重要作用,除了以上的应用,还可以进行人工消雾;并且开展了人工防霜等试验。同时也会根据社会发展需求在机场、高速公路、大型活动时的雨雪天气等进行人工防霜、人工增雨等作业改善空气质量,降低城市空气温度等试验借助于人工影响天气的手段来使雨雪天气得到改变,保障活动正常开展;冬季时常出现大雾天气,给交通出行带来不利影响,严重时还会造成交通事故,在多雾时节适时采取人工消雾技术可以降低交通事故的发生几率。
        3.结语
        随着科学技术的进步,人工影响天气的技术也会得到长足的发展,这将会为人们预防或减轻各种气象灾害提供更科学而又有效的手段,促进农业的发展,保障人民的生活,为促进经济的发展做出突出的贡献。由此,研究人工影响天气对农业防灾减灾具有重要作用,能够促进人工影响天气技术的发展,提升人工影响天气的能力发挥更大的作用。总之,人工影响天气是当前我国气象防灾减灾的主要方式之一。应充分掌握人工增雨、人工防雹、人工消雾等人工影响天气技术原理。在实际应用过程中,还应根据地方实际,不断优化人工影响天气技术手段,尽可能提升人工影响天气作业水平。
参考文献:
[1]王卫国.人工影响天气在农业生产服务中的应用探讨[J].农村实用技术,2019(05):122.
[2]唐作佳,邓树荣,唐小琴,范方福.人工影响天气技术原理及应用[J].农业灾害研究,2018,8(03):26-27.
作者简介:王莉(1970.08),女,汉族,山西吕梁人,大学本科,副高,从事气象综合业务工作。

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