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人工降雨2020/7/25 12:20:07 |
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导语：我国有些地区降水是比较少的，甚至会出现严重的干旱现象，这便影响到作物的生长。为了解决干旱问题，人们研究了人工降雨这一技术，那么，人工降雨的原理是什么呢？到底人工降雨是什么物理现象？以下为您介绍。
人工降雨的原理 人工降雨是什么物理现象
人工降雨
根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭弹等向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂，促使云层降水或增加降水量。人工增雨分为暖云增雨与冷云增雨。要使暧云（温度高于0℃的云）降水或增雨，要在云中播撒盐粉、尿素等吸湿性粒子，促使大云滴生成导致形成或增加降水。若要冷云（温度低于0℃的云）降水，就要用飞机等播撒干冰、碘化银等催化剂，从而产生大量冰晶，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水。
人工影响云的微物理过程，可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水，也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云，提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供应的水分较少，因此人工催化的经济价值有限。
人工降水
人工降雨是什么物理现象？
直接相关的相态变化有蒸发、升华、凝华、凝结、冻结，涉及碰并的有布朗运动、湍流运动、热泳、电泳等。
人工降雨会对气候造成危害吗？
不会造成危害。
1、一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂(碘化银)从而达到降雨目的。
2、碘化银能增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰并增大;二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰并增大，当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。
3、积雨云中的水滴体积变大掉落下来，高炮人工降雨就是将含有碘化银的炮弹打入有大量积雨云的4000至5000米高空，碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚达到一定体积后降落。碘化银由炮弹输送到高空，就会扩散为肉眼都难以分辨的小颗粒。
4、炮弹弹片在高空爆炸后会化成不足30克，甚至只有两三克的碎屑降落地面，其所落区域都是在此之前实验和测算好了的无人区，不会对人体造成伤害。
众所周知，自然降水的产生需要一定的宏观天气条件和云中的微物理条件。人工降雨和自然降水需要的条件是不同的，那么，大家清楚人工降雨需要什么条件？人工降雨需要哪些条件？今天小编带你见识见识，每天每个人都要进步一点点哦。
人工降雨需要什么条件
一是合适的天气系统和云层条件。这是最基本的要求，如果缺乏适当的降雨系统和云层条件，即使进行人工催化影响，也是无法起到作用和取得效果。这就是为什么在天气晴朗或云层浅薄的情况下不实施人工增雨的原因。人工增雨是通过“触发机制”提高云的降水效率，而不是“造雨”。
二是有作业空域保障。就目前的主要作业方式来说，无论是飞机作业，还是火箭作业，都需要有作业空域的保障。增雨飞机飞行和发射火箭弹均会影响其他航空飞行，实施人工增雨作业必须得到军、民航飞行管制部门的空域批准。因此，即使具备合适的天气条件，如果无法得到作业空域，催化剂无法输送到云层的合适部位，也就谈不上人工增雨了。
人工增雨不是“想增就增”
广大市民网友都渴望一场雨的到来。近日，全省将开展人工增雨缓解旱情的消息备受关注，目前作业准备工作已就绪。
来自省气象部门的消息，全省将从8月15日起开展为期3个月的人工增雨作业。
目前，人工影响天气业务值班人员密切监测分析研判人工增雨作业条件，及时制作发布作业指导产品，根据天气条件，拟于8月15日至16日在湖北省中北部实施空地协同人工增雨作业；针对对流性局地性降水，将组织地面增雨作业，为解决干旱区域内人畜饮水、工农业生产和生态用水需求，保秋粮丰收提供坚实保障。
什么时候可以人工增雨？
来自中国气象局官网的消息，人工增雨需要一定的条件。
只有当云系发展到一定的厚度，这个厚度一般是大于2公里，而且云里边要有一定的过冷水（低于0℃而不结冰的水）含量，云中水汽供应充足且有上升气流。这样通过地面的高炮、火箭或飞机将催化剂携带到云中的有效部位，方能起到人工增雨的作用。
人工增雨原理可概括地用“触发机制”四个字来描述，即在充分研究认识自然降水过程的基础上，人工触发自然降雨机制。
有云才能有雨，但不是所有的云都有降水潜力，只有那些云水资源丰富、云层较厚（冷云要有较丰厚的过冷水区）和自然降水不充分的云，通过人工催化，才能取得良好的增雨效果。
目前，人工增雨方法主要是针对目标云系，选择合适时机，通过火箭或高炮等向云中播撒碘化银、干冰和盐粉等催化剂，使云层降水或增加降水量。
同时，人工增雨用飞机和地面火箭、高炮增雨前必须先申请作业空域，并严格在批准的空域时间内发射人工增雨专用火箭弹、炮弹，以确保作业安全。
全国高温可能是史上最强
未来两周南方高温天气仍将持续。预计今年6月以来我国出现的罕见高温天气，有可能达到1961年有完整气象记录以来最强的一次高温事件。目前区域性高温过程还没有超过2013年。
在以后的夏季，高温热浪出现的频率可能会比较多，在气候变化的背景下，高温热浪事件可能会成为一个新常态。
未来如果是在全球变暖的背景下，温室气体影响效应是非常强的，那么这种高温酷暑出现的可能性会比较大。在IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）第六次评估报告中指出，20世纪中叶以来已观测到许多极端天气气候事件的变化，这其中，高温热浪的频发多发是一个非常显著的特征。
为了获得降雨的效果，人工降雨必须对自然云条件和降水过程进行深入的探测研究。最近小编有些朋友想好好来了解一下，人工降雨的原理是什么？人工降雨作业的原理是什么？今日小编给大家分享一些比较实用的内容，希望能给大家带来一些帮助。
人工降雨的原理是什么
人工降雨的原理是根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭弹等向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂，促使云层降水或增加降水量。人工增雨分为暖云增雨与冷云增雨。
要使暧云（温度高于0℃的云）降水或增雨，要在云中播撒盐粉、尿素等吸湿性粒子，促使大云滴生成导致形成或增加降水。若要冷云（温度低于0℃的云）降水，就要用飞机等播撒干冰、碘化银等催化剂，从而产生大量冰晶，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水。
人工降雨的第一次试验
人工降水第一次试验是在1946年，美国科学家谢费尔用飞机向温度为-20℃的层状云播撒干冰碎块，5min后出现降雪。这一试验成功引起各国重视，先后有80多个国家开展这项试验和应用作业。其中以美国、以色列、澳大利亚和前苏联等试验研究较多。我国于1958年后在大多数省区进行了试验和应用，北方各地主要用飞机向系统性层状云播撒碘化银等冷云催化剂，以期增加冬春季节降水量；南方主要用飞机或高炮向积状云内播撒碘化银或盐粉，以期增加夏旱季节的降水量，少量试验在雨季进行，以期增加水库蓄水量。
首次实现人工降雨的科学家是杰出的美国物理化学家欧文朗缪尔。欧文朗缪尔，1881年1月31日生于美国纽约市布鲁克林。他从小对自然科学和应用技术极感兴趣。他年轻时就有一个伟大的理想：实现人工降雨，使人类摆脱靠天吃饭的命运。朗缪尔经过深入地研究，终于搞清了有云未必就下雨的原因，是因为云中冰核、冰晶的数目太少了。
当时，在人们中流行着一种观点：雨点是以尘埃的微粒为“冰晶”，若要下雨，空气中除有水蒸气外还必须有尘埃微粒。这种流行观点严重地束缚着人们对人工降雨的实验与研究。朗缪尔通过实验告诉人们：尘埃对降雨并非绝对必要，干冰具有独特的凝聚水汽的作用，即相当于云中的冰晶或冰核。温度降低也是使水蒸气变为雨的重要因素之一。他在实验中不断调整加入干冰的量和改变温度，发现只要温度降到零下40℃以下，人工降雨就有成功的可能。朗缪尔发明的干冰布云法是人工降雨研究中的一个突破性的发现，它摆脱了旧观念的束缚。之后，朗缪尔决心将干冰布云法实施于人工降雨的实践。
1946年，已经66岁的朗缪尔像年轻人一样燃烧着探索自然奥秘的热情。七月的一天，在朗缪尔的指挥下，一架飞机腾空而起飞行在云海上空。试验人员将207千克干冰撒入云海，30分钟以后，狂风骤起，倾盆大雨洒向大地。第一次人工降雨试验获得成功。朗缪尔开创了人工降雨的新时代。
人工降雨应用实例
2013年7月31日，宁波全市共有5支人工增雨作业队伍在奉化、余姚、慈溪、鄞州和象山待命。到31日下午4点，已成功在余姚上王岗、奉化溪口和鄞州周公宅等地实施了6个批次的人工增雨作业，共发射增雨弹18发，增雨效果明显。宁波市人工影响天气领导小组办公室的相关工作人员说，在日常生活中，人们往往习惯于说“人工降雨”，而在气象部门的工作人员看来，“人工增雨”才是正确的表达。因为气象专家不是“龙王”，并不能凭空造雨，而是通过各种手段把正好过境的降雨云团留住，让它多下一些雨。
2021年11月16日，在人工增雨作业的助力下，南充市辖三区普降小雨。
随着科学技术的不断发展，人们既可以人工降雨，也可以实施人工消雨。有些朋友不清楚人工降雨，那么，今天小编想跟朋友们来介绍一下，什么是人工降雨？人工降雨的定义是什么？对于这个问题，很多小伙伴都很想知道答案，下面赶快来了解下吧。
什么是人工降雨
人工降雨是指根据自然降水的原理，人为地补充形成降水的一些必要条件，促使云滴迅速凝结或雨滴碰撞扩大，落到地面上的过程。 方法是根据不同云的物理特性选择合适的时间，利用飞机、火箭将干冰、碘化银、盐粉等催化剂撒入云中，使云下雨或增加降水量。
人工降雨需要批准吗
实施增雨必须经过严格的准备、申报和操作程序，同时满足一定的天气条件。 为保障航空安全，每次增雨作业都必须经空域管理部门批准，并且只能在规定的期限内进行。所以，人工 增雨不是随心所欲，说打就打的。
法律依据：《中华人民共和国人工影响天气管理条例》第十二条实施人工影响天气作业，必须在批准的空域和作业期限内，严格按照作业规范和操作规程进行。 程序由国务院气象主管部门规定，并接受县级以上地方气象主管部门的指挥、管理和监督，确保作业安全。
人工降雨费用
上海首次施行人工增雨的初步预算中写道，实施一次人工增雨需要470万元，其中仅仅直接作用于云层的催化剂一次就需要40万元。当然这份等待批准的预算中不仅有飞机租用费、播撒设备等硬件费用，还包括地面监测费用、人力资源费用等几十项。
人工增雨所用的火箭弹一枚的价值在2000-4000元，用于使用的人工增雨火箭发射架价值在20万元左右。火箭弹属于军火，从运输费、押送费、保管费、发射费等都是一笔不小的开支。还有那么多工作人员背后默默地付出不能不算，每次都要发射探空气球，而且还要对数据进行分析处理，这些间接投入不好算，也算不清。
另据江苏省一份《人工影响天气作业表》显示，2000年到2004年，全省共发射增雨火箭872枚，增雨17.5亿立方米。其中2004年已发射106枚，增雨1.1亿立方米。而人工增雨还需要GPS定位系统等多种设备及其他费用，所以成本比较昂贵，但投入产出比还是比较划算的。
为什么我国偏爱人工降雨？
答案就是“国情决定”，中国属于半内陆地区，土地疆域幅员辽阔，但内陆地区常年干旱，近海地区洪水多发，降雨分配不均匀，对我国的人民生活、农业生产造成严重影响，采用人工降水能很好的起到调控作用。人工降雨没有大家想象的复杂，但也没有想象的简单，人们无法做到想让那里下雨，哪里就下雨，人工降雨只是在加速降雨时间，并没有办法云层内的雨水含量，由此不难见得，降雨的条件是非常苛刻的。
完成降雨需要3个重要的条件，既：上升气流、内部充足的水汽和冰核，满足条件后，再根据云层温度进行冷云降雨、热云降雨。冷云降雨是指0度以下云层，采用干冰、碘化银等物质让水蒸气液化成水滴，水滴增大，就会加速降雨。热云降雨是指0度以上云层，采用盐分、尿素等吸湿物质，使雨水聚集，快速降雨。
为何外国不采用人工降水呢？以美国为例，当地的农业现代化程度极高，很多农田内都铺设有完善的自动灌溉系统，根本不需要人工降水，就可以抽调附近河域的水源完成灌溉，所以根本没必要人工降水。反观我国地域复杂，现代化农业发展速度缓慢，很多灌溉方式还要依靠天气，所以，必须要采用人工降水。很多人担心人工降水会对环境造成破坏，实则不然，因为人工降水是节点性的，无法对大气候造成影响，而且人工降水的条件苛刻，并不是任何时间都能够实行的。
大家都知道，水资源对国民经济的重要性，所以人工降雨的试验受到人们广泛的重视。有些朋友对人工降雨的相关内容感兴趣，那么，大家清楚人工降雨的水可以喝吗？人工降雨的水能喝吗？今天就来给大家强行分析一波，希望大家看完就懂了。
人工降雨的水可以喝吗
人工降雨的水不可以喝，人工降雨的方法是根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂，使云层降水或增加降水量，以解除或缓解农田干旱、增加水库灌溉水量或供水能力，或增加发电水量等，所以人工降雨的水不能喝。
人工降雨的条件
人工降雨是要有充分的条件的。一般自然降水的产生，不仅需要一定的宏观天气条件，还需要满足云中的微物理条件，比如：0℃以上的暖云中要有大水滴；0℃以下的冷云中要有冰晶，没有这个条件，天气形势再好，云层条件再好，也不会下雨。然而，在自然的情况下，这种微物理条件有时就不具备；有时虽然具备但又不够充分。前者根本不会产生降水；后者则降雨很少。
此时，如果人工向云中播撒人干冰核，使云中产生凝结或凝华的冰水转化过程，再借助水滴的自然碰并过程，就能使降雨产生或使雨量加大。催化剂在云中起的作用，打个不太确切的比方说，就好像是盐卤点豆腐，使本来不会产生的降水得以产生，已经产生的降水强度增大。
大家知道，有雨必先有云，但是有云不一定有雨。自然界过冷云降雨（或雪）是由于云中除小水滴外，还有足够的冰晶——饱和水汽或过冷却水滴在冰核（不溶于水的尘粒）作用下凝华或冻结而形成的冰相胚胎。过冷云中水滴的水分子会不断蒸 发并凝华到冰晶上，冰晶不断长大以致下落为雪，如果云下气温高于0 ℃，它们就会融化成雨。
如果自然界这种云雾中缺少足够的冰晶，因云中水滴十分细小，能够长期稳定地在空气中悬浮而降不下来，于是就只有云而无雨。这时候如果向这种云雾中播洒碘化银粒子，则能产生很多冰晶，云中水滴上的水分经蒸发、凝华迅速转化到这些人工冰晶上，使冰晶很快长大产生降雪，如果地面气温较高，雪降落过程 中边融化边碰撞合并为水滴，最终成为降雨。这就是人工降雨。
人工降雨的历史发展
1932年诺贝尔化学奖的得主、美国化学家兼物理学家兰茂尔，一生进行过有益的研究，但他在科学上实现的最大突破还是人工降雨。在获得诺贝尔奖后，他就和化学家射弗等人共同进行了人工降雨的研究。在他的研究室里保存着小小的人工云，它就是充斥在电冰箱里的水蒸气。兰茂尔一边降低冰箱里的温度，一边加入各种尘埃微粒进行降雨实验。
1946年7月的一天，天气异常炎热，由于实验装置出了故障，装有人工云的电冰箱里的温度一直降不下来，兰茂尔只好临时用固态二氧化碳（干冰）来降温。当他则把一块干冰放进冰箱里，这时奇迹出现了：水蒸气立即变成了许多小冰粒，在冰箱里盘旋飞舞，人工云化为了霏霏飘雪。这一奇特现象使他明白尘埃微粒对降雨并非绝对必要，只要将温度降到零下40度以下，水蒸汽就会变成冰而降落下来。兰茂尔高兴地去找射弗，商量怎样把这一想法付诸现实。接着便出现了振奋人心的一幕：
1946年的一天，一架飞机在云海上飞行，兰茂尔和射弗将干冰撒播在云层里，30分钟后就开始了降雨。第一次真正的人工降雨获得了成功。后来，美国通用电气公司的本加特又对兰茂尔的人工降雨方法进行了改良，他用碘化银微粒取代干冰，使人工降雨更加简便易行。兰茂尔在1957年去世时，终于满意地看到人工降雨已发展成为一项大规模的事业。人工降雨的发明，标志着气象科学发展到了一个新的水平。
人工降雨也叫人工增雨，它是人工影响天气的一种降雨方式，开发云中潜在的降水资源，使降水量增加。最近有些朋友想来了解一下，人工降雨对自然的危害有哪些？人工降雨对自然的影响是什么？小编为大家又搜集了一些精彩内容，干货就在下面。
人工降雨对自然的危害
人工降雨对自然的危害是人工降雨改变了自然的自然规律，把本来要降到南方的雨强行强到北方了，另外，降雨是向云层中播散催化剂，碘化银，不属于自然水，碘化银也会产生污染。
人工降雨运用云和降水物理学原理，通过向云中撒播降雨剂使云滴或冰晶增大到一定程度，降落到地面，形成降水。人工影响云的微物理过程可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水，也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云，提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供应的水分较少，因此人工催化的经济价值有限。
人工降雨的原理是让积雨云中的水滴体积变大掉落下来，高炮人工降雨就是将含有碘化银的炮弹打入有大量积雨云的4000至5000米高空，碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚达到一定体积后降落。碘化银由炮弹输送到高空，就会扩散为肉眼都难以分辨的小颗粒。
人工降雨的作用
人工降雨不仅仅是对农业生产和人们的生活起到重大作用，它还应用到军事等方面。
据报道，早在越南战争期间，美国就利用人工降雨的技术，使越南局部地区洪水泛滥，重要的军事交通要道由于大雨的作用变得泥泞难行，严重地阻碍了粮食的运输，这些雨产生的效果比飞机实施轰炸的效果还显著。
随着科学技术的不断发展，人们不仅可以人工降雨，还能实施人工消雨。1993年5月在上海举办的东亚运动会期间，我国就实施了人工消雨技术。5月是南方地区多雨的季节，为了使运动会开幕式在无雨的情况下进行，派飞机在飘向上海的大气环流的上游地区喷洒催化剂（干冰、碘化银等），使雨降落在上海以外的地区，保证了运动会的顺利进行。在2008年8月8日北京奥运会的开幕式当天，为了保证开幕式的顺利进行，也实施了人工消雨技术。
为什么我国偏爱人工降雨？
据了解，目前世界上将人工降雨投入使用的只有中国、俄罗斯等少数国家，而我国之所以如此偏爱人工降雨，自然是国情的需要。
我国地处亚欧大陆和太平洋之间，国土面积辽阔，虽然近海地区雨水量充足，但时常发生洪涝灾害，而内陆地区有常年干旱少雨，这样分布不均的降雨导致农业发展受到很大影响，而人工降雨刚好可以起到调控作用。
既然可以人工降雨，是不是也能人工“消雨”？
现如今，我国对于人工降雨运用的已经非常熟练，那么有人提出疑问，既然我们可以人工降雨，是不是也能人工消雨呢？
答案当然是可以的。如果我们把人工降雨形容成，让云层大哭一场，那么，人工消雨则可以理解为让云层提前哭或者憋着不哭。
第一种方式：让雨提前下，比如不想让某地降雨，那么就要在该地的上风方大约60到120公里处，进行人工增雨作业，让云层中的雨滴提前落下，这样就算云层飘到该地后也不会再降雨。
第二种方式：让雨憋着不下，这种方式看上去比较高大上，一般在该地上风方的30到60公里处，向云层中抛洒超量的冰核，让冰核含量达到降水标准的3到5倍。
可能你会疑问为什么是超量，因为这样水汽就会全部用于形成小云滴，再没有多余的水汽促进云滴的增大，这就像是一种“竞争”，达到让雨一直“憋着”不下。
你一定想象不到，2008年的北京奥运会开幕式，我们就采用了人工消雨的方式，据说当天晚上为了保证一夜无雨，仅北京气象部门就向空中发射了1100多枚火箭弹。
