关键词：人工影响天气；技术原理；应用
引言
随着经济社会的发展和防灾减灾需求的逐步增加，我国人工影响天气技术发展越来越快，并且逐步应用到农业抗旱减灾、云水资源开发、生态环境建设、防御森林火灾、公路消雾、重大活动保障、改善空气质量等各个领域，目前已经发展成为各级政府防灾减灾的主要措施之一。人工影响天气工作的开展并非随时随地都能够开展，该项工作需要在有利的天气时机才能够通过播种催化剂等相关技术手段，影响局部地区云和降水的物理过程，达到人工增雨、人工防雹或者人工消雾的目的。所以，本文着重探讨了人工天气技术原理，并阐述了人工影响天气技术的具体应用，为地方社会和经济的和谐稳定发展提供强有力的气象科技服务保障。1.人工影响天气技术原理
人工影响天气是对空中云水资源进行合理开发的有效途径，同时也是防灾减灾的主要手段。人工影响天气包括人工增雨、人工防雹、人工消雾、人工防霜冻以及人工消云等类型。人工影响天气在开展过程中需要有利的气候条件以及科技手段。首先，需要通过探空仪、天气雷达或者卫星等综合监测系统对当前天气进行监测，通过监测分析，确定要播撒的目标云（雹云或者有降水潜势的云），判断是否适宜开展人工影响天气作业。其次，通过作业指挥中心对人工影响天气作业条件模式预报以及检测识别，综合制定的人工影响天气作业方案，涵盖催化时机、催化部位、催化剂、作业工具以及观测方案，并申请作业空域；常见的作业设备主要涉及到地面作业设备（地面燃烧炉、火箭、高炮）以及空中作业设备（飞机）；其中，地面燃烧炉通常比较适宜于山区地形云的作业；火箭作业比较常见，发射含催化剂的火箭弹到高空云中预定位置，促使催化剂被自动点燃，沿途燃烧，“线源播撒”，随风扩散；高炮通常用于积云人工增雨或者冰雹云防雹作业；飞机适宜于针对层状可降水云系的连续增雨作业。最后，通过作业指挥中心对人工影响天气作业效果进行检验。
在这里对人工影响天气工作中常见的人工增雨、人工防雹以及人工消雾三种类型的作业技术原理进行详细阐述。
1.1人工增雨技术原理
人工增雨的技术原理通常可以用“触发机制”一词来阐述，也就是在充分的自然降水过程的基础上，人为地触发自然增雨机制。有云才会出现降雨，但并非所有云都有降水的潜力。只有那些具有足够水汽条件的云才能催化降雨。成云降雨需要3个条件：其一是要有充足的水汽条件，其二要有上升的气流，其三要有一定的凝结核与冰核。人工增雨的作业原理是改变凝结核（暖云催化）与冰核（冷云催化）。人工增雨需要的催化剂包括致冷剂、成冰剂以及吸湿剂3类。以冷云催化作业为例，在进行人工增雨作业时，需要通过作业设备朝云中播撒碘化银成剂或者液态氧、干冰等制冷剂，产生大量的人工冰核，之后其转化为冰晶，冰晶吸附水汽，凝结增长，当冰晶增长至一定程度就会降落，进入暖区融化为雨滴。进而引发云层降水或者增大降水强度。人工增雨作业的方式通常涉及到2种方式：地面作业与空中作业。地面作业主要是借助于地面上的高射炮以及火箭等设备向空中发射炮弹，进而在云层中爆炸，这个时候炮弹内的碘化银等催化剂产生烟雾后会进入高空云层，也就是人工播撒降雨；空中作业主要是是借助于飞机直接把催化剂播撒到空中来达到降雨的目标。
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1.2人工防雹技术原理
人工防雹技术原理是想办法采取有效措施减少亦或者切断云中小冰胚的水分供应，使云中冰雹胚胎没有办法发展成冰雹，亦或者促使小冰粒在变为大冰雹之前便降落到地面。人工防雹的方法主要有3种：其一，利用高射炮轰空中冰雹云，引起空气发生强烈的震动，干扰上升气流，进而影响冰雹云的发展；并且哈可以增强云中云滴间碰并机会，促使云滴在短时间内增大成雨滴进行降落。其二，在云中播撒制冷剂，促使云中凝结核增加，促使其发成为雹胚胎，当云中存在此类雹胚胎之后，共同吸收水分，从而使大雹变为小冰雹，达到防雹减灾的目的。其三，利用人影设备朝云中播撒吸湿性物质，促使水滴很快增大而降落，减少云中水分，使小冰雹无法形成大冰雹。
1.3人工消雾技术原理
人工防雾主要包括人工消过冷雾以及人工消暖雾。 人工冷却雾主要是将干冰散布在云中。 在降低云层温度并增加冰晶数量的同时，它还可以将水蒸气冷凝在小冰晶上，这将导致小冰晶生长然后掉落以消除大范围的雾。 此外，也可以使用碘化银、液氮或者丙烷来冷却雾。人工消暖雾相对于人工消过冷雾而言，其更加困难，一般包含三种方法：其一是吸湿法，在雾中分散氯化钙溶液、盐粉或尿素等物质，以消除雾中的水汽；加热法，安装在有雾的地方的可以喷射高温气体的发动机系统，可以加热空气以达到蒸发雾滴的目的；其三是搅拌混合方法，采取螺旋桨进行搅拌，将干湿空气混合以实现消雾。
2.人工影响天气技术的具体应用
2.1人工增雨
中国土地辽阔，不同区域的气候条件也存在一定差异。在某些地区，降水稀少，干旱天气时常发生，给农业生产以及社会的和谐稳定造成不利影响。为了确保农作物正常生长发育，降低森林火灾出现的几率，最好的方式就是开展人工增雨作业。人工增雨技术具投入少、效果好等优点。借助于人工增雨的方式能够有效改善当地的经济效益，尤其是在干旱地带，因为缺乏地表水，它往往会直接影响农作物生长发育和群众的正常生产生活。人工增雨作业时能够促使水资源得到科学开发利用，从而有效缓解干旱灾害。有些山区林地因为气候干燥经常会出现火灾，在了解易森林火灾多发时节之后可以通过适时开展人工增雨的方式进行防范森林火灾，避免造成经济损失以及人员伤亡。秋冬季少雨时节，因为气候干燥，空气质量大幅下降，通过人工增雨能够有效改善生态环境。
2.2人工防雹
冰雹灾害是我国大多数地区经常出现的一类灾害性天气，在其出现时会给农作物、电力、交通等造成严重危害。采用人工防雹这一方式能够有效避免或者减轻冰雹灾害。在人工防雹作业时，应该结合地方实际情况以及各部门的需求，来合理布设防雹点，通常可以分为固定作业点与流动作业点，在具体防雹过程中会结合这2种作业区域构成人工防雹系统，通过精准作业达到防雹减灾的目的。
2.3其他应用
在有些大型活动开展过程若预报有雨雪天气可借助于人工影响天气的手段来使雨雪天气得到改变，保障活动正常开展；冬季时常出现大雾天气，给交通出行带来不利影响，严重时还会造成交通事故，在多雾时节适时采取人工消雾技术可以降低交通事故的发生几率。
3.结语
总之，人工影响天气是当前我国气象防灾减灾的主要方式之一。为了更好的发挥人工影响天气防灾减灾实效，应充分掌握人工增雨、人工防雹、人工消雾等人工影响天气技术原理。在实际应用过程中，还应根据地方实际，不断优化人工影响天气技术手段，尽可能提升人工影响天气作业水平。
参考文献：
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[2]赵钢，周长征，姜永征，等.人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展建议[J].现代农业科技，2010（14）：268-269.
作者简介：康倩（1992-），女，汉族，甘肃武威人，本科学历，助理工程师，从事气象、人影工作。
论文作者:康倩
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/28
标签：作业论文; 天气论文; 冰雹论文; 技术论文; 原理论文; 云中论文; 冰晶论文; 《科学与技术》2019年19期论文;