人工降雨的原理(向天空开枪就能下雨空)
大家好。我是风云哥。前几天天气预报说全国有大范围降温,但凤云兄一开始并没有当回事。结果他在一个阳光明媚的中午出门,下午还没到家就下起了暴雨,晚上又开始下雪。天气也很冷。毕竟,谁也说不准这场雨。朋友们相信天气预报还是他们的直觉?
自古以来,以农耕为主的对雨水是相当神圣的。仅在历史上,就有过无数次饥饿的人和千里光秃秃的土地。如何进行下一次淋浴成为生死攸关的关键。这时,皇帝经常要求佛教徒开坛以备大雨。《西游记》中的泾河龙王,因为擅自更改降雨次数和时间,被送到了七龙台。下雨有那么难吗?
我们都知道雨的自然现象是随机的,只有概率。要想干预这种自然现象,首先要了解和揭示降雨事件背后的科学。我们早就知道,要下雨,必有云。这种理性分析也是对自然最直接的观察。直到现在,对是否会下雨的预测也是基于对云的研究。
如果是万里晴空空偶尔有几朵云高挂,连没经验的人都知道不会下雨。如果有大片的白云,可能意味着多云。只有当乌云压顶的时候,才会有大雨。这就引出了一个概念,即云高与降水的关系。高高挂起的是,大圆云的高度在6000米以上,大朵白云的高度一般在2000-6000米之间。只有水汽含量最低的雨层云才有可能下雨,高度一般在2000米以下。
为什么有云的时候会下雨?因为云是由水蒸气在高温空下凝结形成的极细的水滴组成,当这些水滴即将达到饱和状态时,太阳光只能表现出云的状态。事实上,大多数云不会在这种状态下继续发展。如果水汽继续凝结,达到过饱和状态,这些雨滴相互融合,逐渐变重,形成雨层云。直到空气体的浮力无法支撑这些雨滴,才会变成雨滴落下。
我们以陆地上最常见的“锋面雨”为例。所谓锋面雨,就是两种不同的气流相互作用和接触的表面。前两天北京的雨是典型的锋面雨。原本北京空温暖湿润的雨层云不会下雨,但突如其来的风冷带来的冷空气却不断上升。上升过程中,这部分水汽遇冷凝结,上层与下层雨滴形成冰晶云。很快就变成更大的雨滴,然后被风云哥哥淋湿。
因此,有了这些降雨机制的基础研究,气象学家就可以知道哪片云下面有“雨”,即如果雨云中的水汽达到饱和状态,地面不断蒸发产生水汽,那么水滴就可以通过人工干预的方式凝结成雨,这就是人工降雨的原理,本质上是对自然降雨必要条件的补充。
人工降雨一般有两种方法。如果云的温度高于0℃,就需要在云中散布“凝结核”和能把水凝结在一起的吸湿颗粒。一般飞机把盐粉和尿素丢入空完成这个过程。如果云温低于0℃,则需要用干冰或碘化银作为催化剂,在云中生成大量冰晶,促进降雨。
我们朋友看到的人工雨弹,就是用炮弹或者火箭把催化剂释放到规定的高度,这也是目前最可控、最便捷的方式。你认为人造雨滴只能下雨是错误的。大部分人工雨滴也具有防雹功能。碘化银不仅能使水滴凝结成雨,还能使形成的冰雹解体成无害的小颗粒或干脆变成雨。所以我们会看到一些地区不缺雨,气象部门也需要人工降雨,目的是防雹,不是降雨。