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人工降雨的原理 人工降雨的原理物理化學(xué)


人工降雨的原理 人工降雨的原理物理化學(xué)


Hello大家好,我是風(fēng)云哥 。幾天前天氣預(yù)報(bào)說(shuō)全國(guó)大面積降溫,風(fēng)云哥開(kāi)始還沒(méi)有當(dāng)回事,結(jié)果中午出門風(fēng)和日麗 , 下午還沒(méi)有回家就風(fēng)雨大作,等到晚上又下起雪來(lái) 。這天氣也是沒(méi)誰(shuí)了 。畢竟下雨這件事情誰(shuí)都說(shuō)不準(zhǔn),小伙伴們是相信天氣預(yù)報(bào)還是相信自己的直覺(jué)呢?

自古以來(lái)以農(nóng)耕為主的國(guó)家對(duì)于下雨這件事情都是相當(dāng)神圣的 , 僅僅在中國(guó)歷史上也不乏多次出現(xiàn)饑民百萬(wàn) , 赤地千里的情況,如何下一場(chǎng)甘霖成為了生死存亡的關(guān)鍵,這時(shí)候皇帝往往請(qǐng)國(guó)師開(kāi)壇做法來(lái)求得一場(chǎng)大雨 。西游記里的涇河龍王就是因?yàn)樯米孕薷牧私涤甑狞c(diǎn)數(shù)和時(shí)辰被送上了剮龍臺(tái) , 難道想下點(diǎn)雨兒就這么難?

我們都知道下雨這一自然現(xiàn)象是隨機(jī)的,只有概率大小的說(shuō)法 。如果我們想要干預(yù)這一自然現(xiàn)象,首先勢(shì)必要了解和揭示降雨這一事件背后的科學(xué) 。我們古人早就知道 , 想要下雨就必須有云,這一理性的分析的也是對(duì)自然最直接的觀測(cè),直到現(xiàn)在對(duì)是否下雨的預(yù)測(cè)也是基于對(duì)云層的研究 。
如果晴空萬(wàn)里,偶爾有幾朵云高高掛起,即便沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人也知道不會(huì)下雨 。如果有大片雪白的云朵可能意味著是個(gè)陰天,只有達(dá)到黑云壓城城欲摧的地步,才有可能來(lái)一場(chǎng)大雨 。這就帶出了一個(gè)概念,那就是云層高度和降水的關(guān)系,高高掛起的是卷積云高度在6000米以上,大片雪白云朵高度一般在2000到6000米之間,只有最低而且含水汽較大的雨層云才有可能下雨,它的高度一般都在2000米以下 。

為什么有云才能下雨呢?因?yàn)樵剖怯伤魵庠诟呖沼隼淠Y(jié)成的極其細(xì)微的水滴組成的,在這些水滴將要達(dá)到飽和狀態(tài)下,陽(yáng)光照射才能顯現(xiàn)出云朵的狀態(tài) 。事實(shí)上大多數(shù)云在這一狀態(tài)下就不會(huì)繼續(xù)發(fā)展了 。如果水汽繼續(xù)凝 , 達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài),這些雨滴相互融合逐漸變重,形成雨層云 , 直到空氣的浮力無(wú)法支撐這些雨滴,它們才會(huì)變成雨水落下 。

我們用陸地上最常見(jiàn)的“鋒面雨”來(lái)舉個(gè)例子,所謂的鋒面就是兩種不同性質(zhì)的氣流相互作用接觸的面 。前兩天北京下雨就是一場(chǎng)典型的鋒面雨,原本北京上空暖濕的雨層云是不會(huì)下雨的,但是被突如其來(lái)的大風(fēng)降溫帶來(lái)的冷空氣不斷抬升,在抬升的過(guò)程中這部分水蒸氣遇冷凝結(jié),上層形成了冰晶下層是雨滴的云團(tuán) , 它們很快就演變成了較大的雨滴,然后就淋了風(fēng)云哥一身,小伙伴們說(shuō)我有什么辦法呢?
所以,有了這些對(duì)降雨機(jī)理的基礎(chǔ)研究以后,氣象學(xué)家們就可以知道哪塊云朵下面有“雨”了,即如果雨層云的水汽達(dá)到飽和狀態(tài) , 地面還不斷的蒸發(fā)產(chǎn)生水汽,那就可以通過(guò)人工干預(yù)的方法使水滴凝結(jié)成雨 , 這就是人工降雨的原理了,其本質(zhì)上是對(duì)自然界降雨的必要條件進(jìn)行補(bǔ)充 。

人工降雨的方法一般分為兩種,如果云層的溫度高于0℃ , 需要在云中播撒可以使水分凝結(jié)在一起的“凝核”和吸濕粒子,一般情況下由飛機(jī)向空中拋灑鹽粉和尿素來(lái)完成這一過(guò)程 。如果云層溫度低于0℃,就需要通過(guò)干冰或碘化銀等作催化劑,使云中產(chǎn)生大量冰晶來(lái)促成降雨 。

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