第二章人工影響天氣的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)方法課件資料(共20頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第二章 人工影響天氣的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)方法第一節(jié) 人工影響天氣的基礎(chǔ)知識(shí) 人工影響天氣概念的提出是基于人類為了生產(chǎn)和生活的需要，希望通過人為干預(yù)，克服或減輕由惡劣天氣引起的自然災(zāi)害，在適當(dāng)條件下，促使天氣向有利于人類需要的方向發(fā)展，包括人工防雹、人工增雨、人工防霜、人工消霧、人工消雨等。在本文中我們只介紹人工防雹、人工增雨和人工防霜。這里需要說明的是，人的力量是有限的，要徹底改變天氣、氣候是不可能的，我們只能在適當(dāng)時(shí)候、適當(dāng)條件下影響天氣。云和降水過程的能量是十分巨大的，一個(gè)氣團(tuán)雷暴以10³km的云體考慮，其含水量的凝結(jié)潛熱為25×1015J，相當(dāng)于

2、10萬噸煤燃燒的發(fā)電量。目前人工影響雹云和降水的主要途徑是向某些發(fā)展初期的雹云，或降水效率不高的降水云中，對(duì)云體的適當(dāng)部位，抓住時(shí)機(jī)進(jìn)行針對(duì)性的催化作業(yè)，達(dá)到人工影響天氣效果。比如有了降水天氣過程，通過人為催化使小雨變成中雨或大雨，有了降雹天氣過程，通過催化使大雹變成小雹、軟雹或雨滴，起到防御和減輕自然災(zāi)害的作用。一、人工防雹原理和技術(shù)方法所謂人工防雹，是采用人為的辦法對(duì)一個(gè)地區(qū)上空可能產(chǎn)生冰雹的云層施加影響，使云中的冰雹胚胎不能發(fā)展成冰雹，或使小冰粒在變成大的冰雹之前就降落到地面。人工防雹原理，就是設(shè)法減少或切斷給小雹胚的水分供應(yīng)。要達(dá)到防御冰雹的效果，需向云中播散足夠量的催化劑，以產(chǎn)生大量

3、的冰晶，迅速形成水滴或冰粒。造成同雹胚競(jìng)爭(zhēng)水分的優(yōu)勢(shì)，從而抑制雹塊的增長(zhǎng)。人工防雹是用高炮或火箭將裝有碘化銀的彈頭發(fā)射到冰雹云的適當(dāng)部位，以噴焰或爆炸的方式播散碘化銀。具體的影響方式有以下兩種：（1）過量播撒催化劑（又叫催化法原理，也叫引晶法） 觀測(cè)結(jié)果表明，冰雹云的上部存在著過冷卻水含量很大的累積帶，為冰雹生長(zhǎng)區(qū)。在累積帶之上氣流升速較小，溫度又低，很容易產(chǎn)生雹胚，它們靠碰撞過冷卻水滴而長(zhǎng)大，在強(qiáng)烈上升氣流的作用下，雹胚多次往返于液態(tài)水累積區(qū)增大而生成冰雹。若在這個(gè)累積區(qū)大量引進(jìn)人工冰雹胚胎，去爭(zhēng)食云中有限水分，使冰雹不致于長(zhǎng)的太大，就可能抑制冰雹的生長(zhǎng)或雹災(zāi)的形成。（2）云中爆炸（又叫爆炸

4、法原理） 由于炮彈在云中爆炸，爆炸產(chǎn)生的沖擊波產(chǎn)生震動(dòng)效應(yīng)，可以直接干擾云中有組織的上升氣流進(jìn)而阻止冰雹的繼續(xù)增長(zhǎng)，此時(shí)有組織的上升氣流正是形成冰雹的最佳氣流結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可使冰雹受到強(qiáng)烈震動(dòng)后變軟。二是爆炸也可能使過冷水滴冰晶化，因而減少了云層中過冷卻液態(tài)水的存在，也能起到抑制冰雹的生長(zhǎng)或限制大冰雹形成的作用。二、人工增雨基本原理和技術(shù)方法人工增雨是采用人為的方法對(duì)一個(gè)地區(qū)上空可能下雨或正在下雨的云層施加影響，開發(fā)云中潛在的降水資源，通過人工在云中增加足夠數(shù)量的冰晶，因?yàn)楸嫔系娘柡退麎罕人嬉停虼嗽谠苾?nèi)的水滴中增加冰晶時(shí)，水滴中的水會(huì)自動(dòng)蒸發(fā)并凝集到冰晶上去，使冰晶不斷長(zhǎng)大，大到空氣的

5、浮力不足以支持它們的時(shí)候，便會(huì)落到地面形成雨（或雪）。有人又把云中的水喻為一座水庫中的水，閘門開啟得小，流出的水量就少，當(dāng)通過人工向云中播撒催化劑以后，就如同把這座“小水庫”的閘門開大，水便會(huì)多流出來一些，增大云的降水效率，以達(dá)到人工增雨的目的。目前，人工增雨使用的催化劑通常分為三類，第一類是可以大量產(chǎn)生凝結(jié)核或凝華核的碘化銀等成核劑；第二類是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰等制冷劑，第三類是可以吸附云中水分變成較大水滴的鹽粒等吸濕劑。碘化銀、干冰等是適用于溫度低于0冷云的催化劑；目前我國主要是對(duì)冷云實(shí)施人工增雨。 飛機(jī)、高炮和火箭是把催化劑播撒到云中的常用人工增雨作業(yè)工具。高炮和火箭是在彈

6、頭和彈體內(nèi)裝填適量碘化銀，從地面發(fā)射到云中適當(dāng)部位后爆炸播撒或沿火箭彈道噴撒。人工制造冰晶或大水滴，促使更多的云水轉(zhuǎn)化為降水。第二節(jié) 觀云識(shí)天氣 巴彥淖爾市人影探測(cè)手段有了較大發(fā)展，使用了新一代天氣雷達(dá)指揮防雹增雨作業(yè)，盡管有了現(xiàn)代設(shè)備，但受設(shè)備探測(cè)距離等諸多因素的影響，加之巴彥淖爾市東西距離長(zhǎng)，一些炮點(diǎn)不在雷達(dá)的最佳觀測(cè)范圍內(nèi)，作業(yè)點(diǎn)需要有經(jīng)驗(yàn)的氣象人員和作業(yè)人員觀云識(shí)別天氣，實(shí)踐證明作業(yè)點(diǎn)的看云識(shí)別天氣是一件很重要的工作。 云的形成：由于潮濕空氣上升絕熱膨脹冷卻，使其相對(duì)濕度不斷增大，最后空氣中的水汽得到飽和，再進(jìn)一步冷卻，過剩的水汽就會(huì)大量懸浮于空氣中的某些微粒上凝結(jié)，這樣就形成了有很多

7、小水滴組成的云。云是天氣的招牌，出現(xiàn)不同的云，預(yù)示著不同的天氣征兆。人工影響天氣（人工增雨，人工防雹）主要是對(duì)云的影響，這就需要重視對(duì)云的觀測(cè)，云的觀測(cè)主要是目測(cè)它的外形特征，包括云塊大小、顏色、亮度、云塊的邊緣特征，云在天氣中的分布及云底距地面的高度等各個(gè)方面，確定其所屬云種，云底高度和遮蔽天空的份數(shù)，判斷云狀、測(cè)定云高和估計(jì)云量。一 云的分類和特點(diǎn) 按形態(tài)學(xué)分類可分為高云族、中云族、低云族，按發(fā)生學(xué)分類可分為積狀云、層狀云、波狀云，按氣象觀測(cè)規(guī)范根據(jù)云的外形特征，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，和云底高度可分為3個(gè)族，10個(gè)屬，29種云。見附表-1 針對(duì)防雹增雨直接作業(yè)的云體，我們這里詳細(xì)介紹積云、積雨云和雨層

8、云這三種云。1、積云；積云分為淡積云、碎積云和濃積云三種。積云是垂直向上發(fā)展，頂部呈圓形或圓形疊加，而底部幾乎水平的云，云體邊界分明。淡積云：扁平的積云垂直發(fā)展不旺盛，由水滴組成但有時(shí)可伴有冰晶，云底高度6001200米，云體的水平寬度大于垂直高度。碎積云：破碎的不規(guī)則的積云塊（片），個(gè)體不大，形狀多變。濃積云：濃厚的積云，頂部呈重疊的圓弧形凸起，很像花椰菜，垂直發(fā)展旺盛時(shí)，個(gè)體臃腫高聳，在陽光下邊緣明而亮，云體向上發(fā)展較強(qiáng)，成熟階段的濃積云，厚度可達(dá)45千米，垂直厚度大于水平寬度，濃積云在我們河套地區(qū)一般不會(huì)產(chǎn)生降水。云狀分類云族云屬分類低 云 積云淡積云、碎積云、濃積云積雨云禿積雨云、鬃積

9、雨云層積云透光層積云、蔽光層積云、積云性層積云、堡狀層積云、莢狀層積云層云層云、碎層云雨層云雨層云、碎雨云中 云高層云透光高層云、蔽光高層云高積云透光高積云、蔽光高積云、萊狀高積云、積云性高積云、X狀高積云、堡狀高積云高 云卷云毛卷云、密卷云、偽卷云、鉤卷云卷層云毛卷層云、勻卷層云卷積云卷積云表2-1、積雨云：它包括禿積雨云和鬃積雨云，云體濃厚龐大，垂直發(fā)展極旺盛，遠(yuǎn)看很像聳立的高山。云頂由冰晶組成，有白色毛絲般光澤的絲縷結(jié)構(gòu)，常呈鐵砧狀或馬鬃狀。云底陰影混亂，起伏明顯，有時(shí)呈懸球狀結(jié)構(gòu)。禿積雨云：濃積云發(fā)展到鬃積雨云的過渡階段，花椰菜形的輪廓漸漸變的模糊，頂部開始凍結(jié)，形成白色毛絲般的冰晶結(jié)

10、構(gòu)。鬃積雨云：積雨云發(fā)展到成熟階段，云頂有明顯的白色毛絲般的冰晶結(jié)構(gòu)，多呈馬鬃狀或砧狀。冰雹多產(chǎn)生于鬃積雨云，這種云的含水量大，能產(chǎn)生強(qiáng)的降水，是防雹作業(yè)的主要對(duì)象。3、雨層云：雨層云分為雨層云和碎雨云。雨層云是厚而均勻的降水云層，完全遮蔽日月，呈暗白色布滿天空，常有連續(xù)性降水，如因雨雪未及落地在云底形成雨（雪）幡時(shí)，云底顯得混亂沒有明確的界限。也是我們開展人工增雨較理想的云。雨層云多數(shù)是由高層云演變的，有時(shí)也可能直接由蔽光高積云或蔽光層積云演變而成。碎雨云是低而破碎的云，灰色或暗灰色。不斷滋生，形狀多變，移動(dòng)快，常出現(xiàn)在降水時(shí)或降水前后的降水云層之下。二 冰雹云和冰雹1、冰雹云簡(jiǎn)單的說所謂冰

11、雹云就是發(fā)展旺盛的積雨云，它具有積雨云的云體濃厚龐大，垂直發(fā)展很快等一般特征，這給人們正確識(shí)別冰雹云，帶來一定困難，但冰雹云與一般的積雨云（雷雨云），無論在宏觀特征，演變規(guī)律，還是在聲光電等現(xiàn)象都有很多差異。環(huán)境條件：冰雹云形成的環(huán)境條件比雷雨云惡劣，一般在突發(fā)性的高溫、高濕、暴熱、暴濕，以及有利地形，加之有較強(qiáng)天氣系統(tǒng)配合易產(chǎn)生冰雹。上升氣流速度：一般而言，冰雹云與雷雨云內(nèi)部都存在著上升氣流，但冰雹云云內(nèi)上升氣流比雷雨云強(qiáng)，上升氣流可達(dá)15m2/s以上，上升氣流區(qū)域大，因此冰雹云的發(fā)展要比雷雨云劇烈的多，迅速的多。云中含水量：雷雨云與冰雹云云中含水量都比較大，但冰雹云比雷雨云云中含水量要大一

12、些，尤其是冰雹云中上部累積區(qū)含水量更大，達(dá)到1020g/m3以上。云頂外形：冰雹云與發(fā)展旺盛的雷雨云云頂都可以出現(xiàn)砧狀或馬鬃狀，但冰雹云比雷雨云發(fā)展旺盛得多，迅速的多，因此云頂高。由于高空風(fēng)切變的影響，冰雹云云頂鐵砧狀非常明顯，并且前傾厲害。云層顏色：雷雨云呈黑色，發(fā)展旺盛的雷雨云，有時(shí)呈黑黃色，冰雹云也呈黑黃色但偏重于黃色，云底較平，較低，前緣部常出現(xiàn)滾軸狀結(jié)構(gòu)，上下翻滾劇烈，好像濃煙一股股往上沖，云層上下前后翻滾，強(qiáng)冰雹云主體有時(shí)具有一定的旋轉(zhuǎn)性，云底尤其明顯。雷聲：雷雨云響的是炸雷，聲音清脆而響亮，而冰雹云多為悶雷，并且連續(xù)響個(gè)不停，老百姓稱拉磨雷，雷聲較小。閃電：雷雨云閃電多為豎閃，（

13、或直閃）光強(qiáng)大，因?yàn)槎酁樵婆c地之間的放電現(xiàn)象，冰雹云多為橫閃，光電弱，它是云與云之間的放電現(xiàn)象，但放電現(xiàn)象的頻率高，易降雹。云底云系：冰雹云云底常有碎雨云伴隨，雷雨云一般沒有其它云系伴隨。 另外從氣象要素和雷達(dá)回波也有一定差別，通常雷雨云、冰雹云過境時(shí)溫度、濕度、氣壓等氣象要素，都發(fā)生明顯的變化，但冰雹云比雷雨云氣象要素變化大一些，特別是氣壓變化顯著。雷達(dá)回波，由于冰雹云的反射率大，因此冰雹云的雷達(dá)回波強(qiáng)，高度高，在平顯和高顯上冰雹云有著典型的形態(tài)特征，而雷雨云則少見。還有季節(jié)的變化，地理位置的不同，冰雹云與雷雨云形成條件有所不同，各地應(yīng)根據(jù)各自的資料進(jìn)行系統(tǒng)的分析、研究，尋找出當(dāng)?shù)刈R(shí)別冰雹云

14、和雷雨云的指標(biāo)。2、冰雹冰雹形成的物理過程：夏季在對(duì)流發(fā)展旺盛的午后，積雨云一直伸展到一萬米以上的高空,這種高度空氣溫度常常低到-50左右。這時(shí)云體的下部是暖云，主要是水滴，上部是冷云，主要是冰晶、雪花和過冷水滴。在這種既有水滴又有冰晶、雪花混合云中，水汽容易直接凝華在冰晶上，使冰晶迅速增大為冰粒，冰粒長(zhǎng)大到0.1mm左右時(shí)，隨著云中起伏的氣流上下翻騰，有時(shí)被抬到云的上部，有時(shí)又降至云的下部，當(dāng)它被抬到云的上部時(shí)，就會(huì)與冷卻水滴碰合，凍上一層不透明的冰層，當(dāng)它降到云的下部時(shí)，過冷卻水滴凍結(jié)較慢，冰粒上面又結(jié)上一層透明的冰層，這樣冰粒不斷上升下降，就形成了雹心周圍很多透明冰和不透明冰相間的層次，

15、并且像滾雪球似的越滾越大，直到上升氣流托不住的時(shí)候，便降落到地面，這就是冰雹。從它的形成過程來看，上升氣流越強(qiáng)，翻滾的次數(shù)越多，形成的冰雹越大。冰雹形成的氣象條件：第一，冰雹云中必須有較強(qiáng)的上升氣流，根據(jù)推算如果要形成半徑為8mm的冰雹，則要求最大上升氣流必須大于15m/s。第二，冰雹云的垂直厚度一般都要超過8公里，只有這樣，高空溫度才比較低，有利于過冷卻水滴的自然凍結(jié)，產(chǎn)生適量的冰雹胚胎。第三，冰雹云中要有充沛的水汽和適量的冰雹胚胎。巴彥淖爾市，重災(zāi)年一年中出現(xiàn)降雹天氣34次，輕災(zāi)年年一年中出現(xiàn)降雹天氣23次，出現(xiàn)日期最早3月中旬，最晚的10月下旬，降雹日出現(xiàn)在59月份，占總雹日數(shù)的89.3

16、%，最多出現(xiàn)在68月份。降雹一般出現(xiàn)在午后到傍晚，85%的雹日出現(xiàn)在1219時(shí)。第三節(jié) 雷達(dá)識(shí)別冰雹云 利用天氣雷達(dá)探測(cè)冰雹云有兩大優(yōu)勢(shì)：實(shí)時(shí)探測(cè)冰雹云，顯示回波的生成、發(fā)展及消亡過程；通過雷達(dá)回波形態(tài)特征以及雷達(dá)回波參量，如回波的面積、強(qiáng)度、頂高、移向移速，尤其是強(qiáng)回波的強(qiáng)度與頂高以及反射率因子的大小可以識(shí)別冰雹云。 根據(jù)冰雹云的回波特征，一般而論，大致可分為四種類型，即超級(jí)單體、多單體、一般單體和其他單體雹云。也有的按單體分類，分為三種類型冰雹云，即超級(jí)單體，多單體和一般單體。根據(jù)回波資料統(tǒng)計(jì)分析，降雹概率在80雷達(dá)回波的判定指標(biāo)，即最大回波強(qiáng)度Z45dBZ,回波頂高H10Km，強(qiáng)回波區(qū)高

17、度Hm8Km。選用波強(qiáng)度Z這個(gè)指標(biāo)基于雹云的反射率；選取H這個(gè)指標(biāo)考慮到雹云應(yīng)具有一定的高度；定義Hm為45dBZ強(qiáng)回波區(qū)的高度，因?yàn)楸⒃埔幸欢ǖ暮穸龋沟帽Ш捅Ｔ谠浦械靡匝杆僭龃?。從雷達(dá)回波單體的形態(tài)特征在平顯中可分為“帶”狀回波、“人”字形回波、“鉤”狀回波、“指”狀回波、“V”型缺口、“鋸齒”狀回波，在高顯中分為“穹窿”結(jié)構(gòu)、“懸掛”結(jié)構(gòu)以及“柱”狀結(jié)構(gòu)。第四節(jié) 人工防雹作業(yè)技術(shù) 目前使用的防雹作業(yè)工具主要是“三七”高炮，也有少部分移動(dòng)火箭參與了輔助性防雹作業(yè)，主要用于高炮控制不到的地方。無論是高炮還是火箭都是通過彈頭爆炸把碘化銀播撒在云中，因?yàn)榈饣y具備以下兩大特點(diǎn)：一是碘化銀

18、晶格常數(shù)與自然冰晶非常接近，碘化銀是良好的人工冰晶核。二是成核率高，每克碘化銀在云中爆炸可產(chǎn)生2×1091014個(gè)人工冰晶。 利用“三七”高炮進(jìn)行防雹作業(yè)有幾大優(yōu)勢(shì)，第一，高炮操作簡(jiǎn)捷方便。第二，在短時(shí)內(nèi)能把炮彈準(zhǔn)確的發(fā)射到冰雹云中，實(shí)現(xiàn)過量催化。第三，彈頭爆炸產(chǎn)生的沖擊波，能破壞冰雹云的上升氣流，起到仰制雹云發(fā)生發(fā)展的作用。 由于冰雹云生命期很短，局地性強(qiáng)，它的生成、發(fā)展、消亡較快，因此防雹作業(yè)應(yīng)在冰雹云形成初期，到了發(fā)展期就要加大劑量作業(yè)，一但雹云形成很難防范，甚至有可能出現(xiàn)反效果現(xiàn)象。因此，早期識(shí)別冰雹云，早期作業(yè)是成功防雹的關(guān)鍵。怎樣做到早預(yù)測(cè)、早識(shí)別、早指揮、早作業(yè)。 早預(yù)

19、測(cè) 掌握天氣過程，每天上午11:00準(zhǔn)時(shí)給旗縣發(fā)布冰雹預(yù)報(bào)遇有天氣過程時(shí)，雷達(dá)不間斷觀測(cè)。 早識(shí)別 強(qiáng)對(duì)流天氣一但進(jìn)入雷達(dá)觀測(cè)范圍，就要不間斷的觀測(cè)，并把相關(guān)資料傳輸?shù)狡炜h業(yè)務(wù)平臺(tái)，作業(yè)點(diǎn)要密切注意云的發(fā)展、變化，隨時(shí)反饋信息，并要做好和空域管制部門的聯(lián)系。 早指揮 當(dāng)冰雹云移至高炮控制范圍內(nèi)，指揮相關(guān)炮點(diǎn)進(jìn)入備戰(zhàn)狀態(tài)，一旦達(dá)到作業(yè)指標(biāo)，立即發(fā)布作業(yè)指令。 早作業(yè) 冰雹云具有生命期短，局地性強(qiáng)，生成發(fā)展消亡快的特點(diǎn)，所以，在冰雹云形成的初期就要及時(shí)作業(yè)。一、作業(yè)流程我們的具體做法是當(dāng)高炮所在炮位觀測(cè)到濃積云時(shí)，炮手就不能離開炮位，當(dāng)天空中出現(xiàn)由禿積雨云時(shí)，就要脫掉炮衣做好作業(yè)準(zhǔn)備，當(dāng)天空出現(xiàn)由

20、禿積雨云變?yōu)樽追e雨云時(shí)就要壓好炮彈，隨時(shí)聽從指揮中心下達(dá)命令，如果觀測(cè)到冰雹云出現(xiàn)，聽不到指揮作業(yè)的指令也要主動(dòng)和作業(yè)指揮部門聯(lián)系，申請(qǐng)作業(yè)，以避免錯(cuò)過作業(yè)時(shí)機(jī)。二、防雹作業(yè)方法 1、作業(yè)時(shí)機(jī) 頻繁和看程范圍之內(nèi)就進(jìn)行作業(yè)。由于炮點(diǎn)相對(duì)固定，高炮射程有限，作業(yè)半徑只有45公里，加之冰雹云移速快，經(jīng)過作業(yè)點(diǎn)高炮的有效射程只有十幾分鐘，因此作業(yè)時(shí)機(jī)應(yīng)在冰雹云進(jìn)入高炮射程范圍之內(nèi)就進(jìn)行作業(yè)，在冰雹云處于發(fā)展或形成之前，經(jīng)過一陣猛烈炮擊，可以抑制冰雹云的迅速發(fā)展，達(dá)到炮響雨落的效果。 、作業(yè)部位在有雷達(dá)觀測(cè)的情況下，防雹作業(yè)的部位應(yīng)是雹云的弱回波區(qū)，它是有組織的上升氣流區(qū)，在該部位播撒過量碘化銀，通過

21、上升氣流將碘化銀微粒帶到雹云的累積區(qū)，起到爭(zhēng)食水量的作用。在無雷達(dá)測(cè)定的情況下，應(yīng)選擇以下部位進(jìn)行作業(yè)：A、云中翻滾厲害的區(qū)域，它是有組織的上升氣流部位，經(jīng)過炮擊，可以不同程度的影響有組織的上升氣流，改變氣流結(jié)構(gòu)。B、云層的中部，它是上升氣流最大處，經(jīng)過炮擊，一則影響上升氣流，二靠上升氣流把碘化銀微粒帶到雹云的累積區(qū)，起到爭(zhēng)食水量的作用。C、炮擊雷聲頻繁橫閃厲害的區(qū)域。夜間出現(xiàn)雹云：防雹人員由于天黑看不清云體龐大的特征，也看不到云的顏色和云體翻滾厲害的部位，對(duì)準(zhǔn)電閃雷鳴的區(qū)域作業(yè)。3、作業(yè)的方式 防雹作業(yè)的方式就是要快要猛，在短時(shí)間內(nèi)，把大量的炮彈發(fā)射到云中，起到過量播撒的作用。另外特別強(qiáng)調(diào)要

22、采取聯(lián)防作業(yè)，只要冰雹云移至高炮射程范圍內(nèi)，即使不會(huì)在本炮點(diǎn)控制區(qū)域內(nèi)形成雹災(zāi)，也要考慮對(duì)下游地區(qū)的影響，協(xié)同下游地區(qū)積極進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)用彈量的估算根據(jù)平時(shí)作業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果，估算出各種類型雹云作業(yè)的用彈量（表2-2 ）。表2-2防雹用彈量參考表雹云種類初生期用彈量發(fā)展期用彈量總用彈量中等雹云50100-150150-200弱單體<50<100100強(qiáng)單體（延時(shí)無效）100>200>300弱復(fù)合單體50100150第五節(jié)人工增雨技術(shù)人工增雨主要采用飛機(jī)和火箭把碘化銀播撒在云中。飛機(jī)增雨受地理、地形、天氣條件等因素的制約，所以，烏拉特草原和山旱牧區(qū)主要依靠火箭實(shí)

23、施人工增雨作業(yè)。巴彥淖爾市從1993年開展火箭人工增雨工作，已取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。利用火箭把裝有碘化銀的火箭彈發(fā)射到云層中爆炸，通過上升氣流把碘化銀帶到積狀云過冷卻水部位，或直接在過冷卻水部位爆炸，產(chǎn)生大量活化核，形成大量的冰晶，促進(jìn)冰水轉(zhuǎn)化，增加降水量。一、火箭增雨的優(yōu)點(diǎn)：操作方便快捷。能在短時(shí)內(nèi)發(fā)射大量的火箭彈，滿足催化需要?；鸺龔楊^的高能炸藥爆炸可產(chǎn)生沖擊波，影響或改變?cè)苾?nèi)動(dòng)力過程，達(dá)到炮響雨落的效果?？稍趷毫拥奶鞖猸h(huán)境中作業(yè)，不受雷電影響。作業(yè)費(fèi)用少，可大規(guī)模作業(yè)以達(dá)到普遍增雨的目的。二、人工增雨作業(yè)的天氣條件和方法 1、人工增雨作業(yè)的天氣條件發(fā)展旺盛的積雨云。積狀云云層厚

24、實(shí)，云內(nèi)有翻滾現(xiàn)象，冷云厚度不少于兩公里。水平尺度較大，一般大于10km，云頂高。顏色濃黑甚至發(fā)黃，云底距地面較近的積狀云。積狀云與層狀云共同產(chǎn)生的混合云降水云系。2、人工增雨的作業(yè)時(shí)機(jī)作業(yè)時(shí)機(jī)選擇在云層氣流上升較強(qiáng)、發(fā)展旺盛時(shí)期，且作業(yè)宜早不宜遲，最好在積狀云下雨前抓緊作業(yè)，靠上升氣流把碘化銀微粒帶到云層的中上部，使更多的碘化銀微粒成為有效的人工冰核，達(dá)到催化增雨效果。人工增雨是適量播撒，不是過量播撒，云中缺少多少冰晶，就提供多少人工冰晶，這樣作業(yè)效果最佳，如果過量了，造成人工冰晶爭(zhēng)食云中水分，使云滴都長(zhǎng)不大，不可能產(chǎn)生好的降水效果。目前的探測(cè)手段還不可能準(zhǔn)確知道云中的冰晶差額，只能由作業(yè)人

25、員根據(jù)云層的變化來確定作業(yè)的用彈量。3、作業(yè)部位的選擇云層翻滾最厲害的地方。夜間云層最黑的地方。雷電明顯或頻繁發(fā)生處。遠(yuǎn)處移來的積雨云，火箭彈應(yīng)在云層的前部或中部爆炸?；鸺龔椧?層以上爆炸，最好在-4層爆炸。4、作業(yè)方法增雨作業(yè)與防雹作業(yè)的方法不同，增雨火箭彈應(yīng)從不同的方位發(fā)射，使其爆炸點(diǎn)在云層中均勻的分布，實(shí)行打打停停的作業(yè)方法，在停止作業(yè)的間隙，作業(yè)人員要觀測(cè)云的變化，如果云層減弱要立刻停止作業(yè)，如果云層加強(qiáng)或沒什么變化可再次作業(yè)，對(duì)于層狀云來講，火箭彈的爆炸點(diǎn)在云中分布的距離更大一些，作業(yè)的間隔時(shí)間更長(zhǎng)一些。第6節(jié) 、人工防霜技術(shù) 巴彥淖爾地區(qū)位于西風(fēng)帶，冷空氣比較活躍，是北來冷空氣入

26、侵的必經(jīng)門戶，加上地勢(shì)較高，氣溫度變化劇烈，有秋霜凍來的早，春霜凍結(jié)束的晚，霜凍的日數(shù)較多的特點(diǎn)。全市霜凍日數(shù)200天左右，春霜凍最早出現(xiàn)在4月23日，最晚結(jié)束于6月11日。秋霜凍最早出現(xiàn)在9月1日，最晚出現(xiàn)在10月18日。 春秋兩季由于北方冷空氣的入侵，造成氣溫明顯下降，地面熱量散失迅速，在碧空微風(fēng)的夜晚或清晨，很容易形成霜和霜凍，所以說，霜凍是一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。進(jìn)年來隨著種植結(jié)構(gòu)的改變，番茄、葵花、玉米、蔬菜、瓜類每年都要受到凍害的威脅，給巴彥淖爾市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不小的經(jīng)濟(jì)損失，所以防霜工作也就擺在了氣象工作者的面前。 霜和霜凍是兩個(gè)不同的概念?！八敝傅氖抢淇諝鉁囟认陆档?以下，空氣中的水

27、汽達(dá)到飽和時(shí)，在地面或地面物體上凝結(jié)成的一種白色結(jié)晶體。霜的形成與天氣條件和附著物的物理屬性有密切的關(guān)系。 “霜凍”是指在晚秋或早春土壤表溫和植物表溫降到0或0以下，使植物受害的低溫現(xiàn)象。就巴彥淖爾市來說，冬季嚴(yán)寒并不可怕，因?yàn)榈乩锏那f稼已經(jīng)收獲，然而在春秋季節(jié)，由于農(nóng)作物正在生長(zhǎng)或還沒有成熟，一但遇到突然的霜凍低溫就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的凍害。所以說霜凍是一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，從以上情況來看，當(dāng)發(fā)生霜凍時(shí)可能有霜，因此，群眾對(duì)霜還有白霜和黑霜的說法。在地面或植物上有白色結(jié)晶體的叫白霜。在氣候干旱的地區(qū)，由于空氣濕度小，氣溫雖然下降到0以下，但看不到霜，作物同樣受害，這類霜叫做黑霜。 根據(jù)霜凍形成的原因不同

28、，氣象上將霜凍分為輻射霜凍、平流霜凍和平流輻射霜凍三種。 輻射霜凍是指在晴朗無風(fēng)或微風(fēng)的夜里，由于強(qiáng)烈的輻射冷卻，引起氣溫下降而形成的霜凍。輻射霜凍范圍小，強(qiáng)度較弱，對(duì)作物危害也較少。 平流霜凍是由于大規(guī)模的冷空氣入侵，使所經(jīng)過的地區(qū)溫度很快下降而形成的霜凍。平流霜凍的范圍大，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，危害也較嚴(yán)重。 平流輻射霜凍是由于平流和輻射兩種原因共同形成的。在北方冷空氣侵入后，加上地表和植物表面強(qiáng)烈的輻射冷卻而形成的霜凍。巴彥淖爾地區(qū)出現(xiàn)的多數(shù)為這種霜凍，出現(xiàn)時(shí)間一般是在早秋或晚春，對(duì)作物的危害最嚴(yán)重。 自然地理?xiàng)l件對(duì)霜凍的影響也很大，在局部低洼地或盆地，霜凍較嚴(yán)重，霜期也長(zhǎng)。因?yàn)檫@種地形條件下，

29、不僅有利輻射冷卻，而且冷空氣也容易聚集。這也就是老百姓所說的春凍圪梁秋凍凹。 霜凍對(duì)農(nóng)作物的收成有很大影響，這是因?yàn)樗獌鰰r(shí)溫度降到0以下，作物細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞間隙中的水分便凍結(jié)。水結(jié)冰后體積增大，產(chǎn)生一種壓力，使細(xì)胞里的水分不斷向外滲透，引起細(xì)胞脫水，原生質(zhì)凝固，發(fā)生機(jī)械損傷，造成農(nóng)作物部分枯萎或完全死亡。 目前，防霜凍的方法有兩類：一類是物理的方法，就是設(shè)法減弱近地層氣溫的降低，另一類是農(nóng)業(yè)的方法，就是提高作物的抗寒性，或根據(jù)作物的抗寒能力實(shí)行科學(xué)種田、科學(xué)管理、合理播種作物選擇適宜播種期，促使作物早熟。 關(guān)于物理的方法目前采用以下幾種：1、 灌溉法，在霜凍來臨前一天，在作物田間灌滿水或噴水。把

30、將溫暖的水灌入田里，使土壤增加熱量同時(shí)由于水的熱容量大，降溫慢，田間溫度不至于很快下降，從而達(dá)到防霜的目的。2、 熏煙法，就是在霜凍來臨時(shí)，燃燒雜草、殘枝、落葉或發(fā)煙無毒的化學(xué)藥劑，如紅磷、硫磺、萘等，還可以用硝銨、鋸末、煤面、廢柴油，將這些材料壓碎后混合在一起，攪拌均勻，包成桶裝藥包，中間插一根藥捻即成，每包重量35市斤，其煙幕可在一至二畝地內(nèi)，籠罩大越半小時(shí)，效果較好。 這是因?yàn)闊熌换\罩在農(nóng)田上空，防止地面熱量的擴(kuò)散，同時(shí)由于煙幕的存在，使地面有效輻射減弱、氣溫下降就少。在形成煙幕的時(shí)候，有許多吸濕性微粒產(chǎn)生，空氣中的水汽就在微粒上凝結(jié)放出潛熱，也有助于溫度的提高。3、 覆蓋法，這種方法適用于種植蔬菜、瓜類等小面積農(nóng)田，在霜凍來臨前，用各種不同的覆蓋物，蓋在防凍作物上面。其防凍原理