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哈靈麻將:今年是人工影響天氣事業60周年——科技助力化云為雨

時間:2018/9/15 19:19:54  作者:  來源:  瀏覽:42  評論:0
內容摘要:  天上的朵朵白云,如何才能變成地上的綿綿細雨?有時,云會自己長大、成熟,然后化為雨水;但有時,云長得太慢,地上的動植物干渴難耐,怎么辦?  隨著科技不斷發展,飛機、火箭、高炮、煙爐等五花八門的裝備搭配上“風味”不同的催化劑——在特定天氣條件下,“化云為雨”已經成為可能  如今,...

  天上的朵朵白云,如何才能變成地上的綿綿細雨?有時,云會自己長大、成熟,然后化為雨水;但有時,云長得太慢,地上的動植物干渴難耐,怎么辦?

  隨著科技不斷發展,飛機、火箭、高炮、煙爐等五花八門的裝備搭配上“風味”不同的催化劑——在特定天氣條件下,“化云為雨”已經成為可能

  如今,人工增雨技術已廣泛應用于我們的生產生活中。除了在干旱時增雨,人工影響天氣還能增雪、消雹、消霧和防霜凍等。

  今年是人工影響天氣事業60周年。60年前,在對抗旱減災的希冀中,“人影”工作應時而生;60年后,在人與自然和諧共處、趨利避害的可持續發展中,“人影”工作還將向天空延展出更美的畫卷。

  摸清天氣的“脾性”

  人類自古便祈天求雨。隨著科技的發展,人類終于在20世紀開始真正了解天氣的“脾性”,開創了人工影響天氣新紀元

  在古代,每逢久旱不雨,古人會祈天求雨,古籍中對此多有記載。17世紀,清代《廣陽雜記》載有:“夏五、六月間,常有暴風起,黃云自山來,必有冰雹,土人見黃云起,則鳴金鼓,以槍炮向之施放,即散去!边@是歷史上第一次清楚記載用土炮轟擊雹云,以減輕冰雹對農作物收成的影響。

  祈雨可能要憑運氣,但土炮轟擊則有些誤打誤撞——在合適的天氣條件下,火藥的顆粒物會讓雨形成得更容易些,或是由于爆炸擾亂局地氣流,從而引發降雨。

  科學家開始真正了解天氣的“脾性”,是在1938年,美國科學家霍爾頓在麻省理工學院試驗站用吸濕性物質播入暖霧中消霧,這是首次符合物理原理并獲得成功的人工影響天氣科學試驗。緊隨其后,1946年,美國人文森特·謝弗發現干冰能夠提供大量冰晶,英國人馮內古特則找到了有效的、可以作為冰核的物質——碘化銀。這一發現開創了具有現代科學意義的人工影響天氣新時代——若是把干冰和碘化銀送入充滿水汽的云中,人工影響天氣便可不拘泥于論文里。

  我國最初的人工影響天氣試驗當屬20世紀50年代的山西消雹。1950年7月6日的《山西日報》記載,“為防春雹,開春就部署土炮土槍,并由民兵組成觀天組、炮手組等。特別是當年5月25日天氣陡然悶熱,武鄉縣151個村莊警覺起來,當西北方黑云壓頂移來時,上千門土炮土槍齊擊云體,迫使雹云四散!笨茖W家認為,云底與地面間的氣流可以被土炮干擾,進而起到四兩撥千斤的作用,改變天氣形態。

  而由民間試驗轉為正式作業發生在1958年的吉林。那年,吉林省自春迄夏降水稀少,農田缺水,水庫容水不足,發電也困難。吉林省氣象局開始考慮模仿國外的辦法人工增雨。

  當時,他們一方面請蘇聯專家協助制造干冰,一方面又學習了剛編譯的世界氣象組織人工影響天氣資料,還爭取到中國科學院地球物理研究所的協助。終于,在有利天氣條件下,氣象部門采用飛機在云中播撒干冰的方式,造雨成功,開創了我國飛機播撒干冰人工影響天氣的第一步。

  金風玉露一相逢

  要實現化云為雨,需要4類技術支撐:一是快速精準的作業條件判識技術;二是科學高效的催化和播撒;三是空地一體化指揮;四是效果檢驗

  并非所有的云,都可以化成雨水。晴空萬里,天上點綴的絲絲縷縷輕薄白云,就無法經人工影響化作雨水。

  “地球水循環系統周而復始,作為淡水資源最重要的來源,大氣降水實際上來自海洋和陸地水的蒸發!敝袊鴼庀缶秩斯び绊懱鞖庵行闹魅卫罴鞲嬖V經濟日報記者,當水汽上升,會在天空冷卻凝結成云,再以雨、雪等形式降落地面,滲入土壤或形成徑流匯入江河湖海;當水分再次蒸發,會補給大氣水汽,循環不止。而空中云水資源主要分布于對流層大氣中,也就是中低層云里。

  據他總結,人工影響天氣需要4類技術支撐:一是快速精準的作業條件判識技術;二是科學高效的催化和播撒;三是空地一體化指揮;四是效果檢驗。要想實現增雨,首先得有一團合適的云體。一般來說,當云的厚度超過2000米,缺乏冰晶卻擁有豐富的過冷水,且云體外具有充足的水汽通過輻合抬升源源不斷補給,就算通過“審核”,認定具備增雨潛力。

  但天高云淡,肉眼無法辨別云里的情況,負責“審核”的重任就落在了現代化探測設備上。目前,這項任務由天氣雷達、探空儀、地球靜止衛星、極軌衛星、探測作業飛機等組成的綜合監測系統具體執行,由它們鎖定合適的、可以作業的目標云。當目標云“現身”,時機出現,只待“金風”“玉露”一相逢,便可化云為雨。

  據青海省人工影響天氣辦公室副主任王黎俊介紹,人影作業還得依靠工作人員的經驗判斷——當作業條件成熟后,提出包括催化劑量、作業設備和作業時機等在內的作業方案,向空管部門申請作業空域。目標是在時機未“溜走”之前,把催化劑送到云中,像“鹵水點豆腐”一樣,把云“催化”成雨水。

  有時,碰到強對流云產生閃電,派出飛機作業很危險,工作人員則會計算好方位,在作業點用火箭發射架向空中發射含有催化劑的火箭彈。當火箭彈抵達預定目標云位置,催化劑自動點燃,且隨著火箭彈沿途播撒,完成催化作業。

  在山區等特殊地形中,則建有增雨煙爐,催化劑在煙爐燃燒后裊裊升空,直抵云中;還有一種高炮裝備,它的主要任務是對付冰雹——將炮彈攜帶的人工冰晶打入目標云中,與自然雹胚競爭周圍環境中有限的水分資源,從而抑制冰雹增長,把危害嚴重的大雹塊“扼殺”在搖籃里。

  “一般情況下,當催化劑成功送達15分鐘至20分鐘后,降雨的效果便開始顯現!蓖趵杩≌f。


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