大家好,我是风云哥。前几天天气预报说全国大面积降温,风云一开始也没当回事。结果他中午出门是晴天,下午不回家是暴雨,晚上又开始下雪。这种天气没有人。毕竟谁也说不准这场雨。我的朋友们相信天气预报还是他们的直觉?
自古以来,以农耕为主的国家对雨水是相当神圣的。单在中国历史上,就有很多千百万饥民,千里光秃秃的土地。如何让下一场雨成为生死关键?这时,皇帝经常要求佛教徒打开祭坛,以获得一场大雨。西游记里的泾河龙王因为擅自修改降雨的点和小时,被送到了龙台。下雨这么难吗?
我们都知道雨的自然现象是随机的,只有一种概率。要想干预这种自然现象,首先要了解和揭示降雨背后的科学。我们古人早就知道,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,对是否下雨的预测都是基于对云的研究。
千里晴空空的话,偶尔几朵云高挂,连没经验的人都知道不会下雨。如果有大片的白云,可能意味着阴天。只有乌云压顶的城市,才会有大雨。这就引出了一个概念,即云高与降水的关系。cirrocumulus的高度在6000米以上,大朵白云的高度一般在2000-6000米之间。只有水汽最低的雨云才有可能下雨,高度一般在2000米以下。
为什么会有云下雨?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,只有当这些水滴达到饱和时,才能揭示云的状态。事实上,大多数云在这种状态下不会继续发展。如果水蒸气继续凝结,达到过饱和状态,这些雨滴相互融合,逐渐变重,形成雨云。直到空气体的浮力支撑不住这些雨滴,才会落入雨里。
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接触的表面。前两天北京的雨是典型的锋面雨。本来北京温暖潮湿的雨层云是不会下雨的,但是突如其来的风冷带来的冷空空气不断上升。上升过程中,这部分水汽在寒冷时凝结,上层形成冰晶云,下层有雨滴,很快变成较大的雨滴,然后被风云哥淋透。
所以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凝结成雨,这就是人工降雨的原理,其本质是补充自然降雨的必要条件。
人工降雨一般有两种方法。如果云层温度高于0℃,就需要在云中散布“凝结核”和能把水凝结在一起的吸湿粒子。一般飞机将盐粉和尿素抛入空完成这个过程。如果云温低于0℃,就要用干冰或碘化银作催化剂,使云中大量冰晶,促进降雨。
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指定高度,这也是目前最可控最方便的方式。认为人工雨弹只能下雨是错误的。大部分人工雨弹也有防冰雹的作用。碘化银不仅可以将水滴凝结成雨,还可以将形成的冰雹分解成无害的颗粒,或者干脆变成雨。所以我们可以看到,一些地区并不缺雨,气象部门也需要人工降雨,人工降雨的目的是防雹,而不是降雨。
然而,炮弹的使用也存在一些问题。雨弹拒爆率3%。这种拒爆炮弹会对附近的人和动物造成伤害,流弹经常伤人。因此,现有的人工雨弹都装有安全装置,以确保使用安全。
你的朋友见过人工降雨吗?反正云哥是没见过。由于人工降雨对农业具有重要意义,随着降雨机理的不断研究,各国近年来一直在探索新的降雨方法。我相信,随着气象学的不断研究,我们将不再局限于改变天气,这将是一场改变我们生产和生活方式的新革命。
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