人工影响天气及基本原理

 

人工影响天气，是指为避免或者减轻气象灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响，实现增雨雪、防雹、消雨、消雾、防霜等目的的活动。

人工增加降水的原理

云和降水过程所伴生的能量十分巨大，一个气团雷暴以103立方千米的云体积计算，其含水量的凝结潜热约2.5×105焦耳，相当于燃烧105吨煤的发热量。采用瞬时释放大量能量的方式来影响云和降水显然是不现实的。比较可行的方法是在云、降水自然过程中的某些环节，在有效范围内实施适量的催化剂，促使云、降水按预定方向发展，达到增雨防雹的目的。

提高冷云过程的降水效率：在云体过冷却（－10～－24℃）部位播撒人工冰核或致冷剂，迅速形成浓度为10～100个/升的冰晶，既通过蒸凝过程使云中过冷云水转化为降水，又使一部分冰面过饱和水汽通过凝华方式转化为降水，凝华潜热的释放导致云内空气增温和局部上升运动加强，促使云和降水的发展和持续。

人工防雹的原理

（1）向正在发展的雹云中雹胚形成区播撒人工冰核，通过核化和凝华、碰冻、增长，迅速形成毫米尺度的人工雹胎，参与同自然雹胎对云中过冷水的竞争，以抑制较大冰雹的形成。

（2）人工防雹目前主要通过人工大量播撒冰核直接进入雹胚形成区或冰雹增长区，使云中过冷水滴直接冻结完全冰晶化，不通过碰冻结凇，不形成霰，不致产生冰雹，原有的雹胎和冰雹不能长大。

（3）通过炮弹的爆炸，在云内引发动力干扰，下沉气流使雹云提前解体或破坏冰雹增长区的动态平衡流场，未及长大的冰雹提前降落或激发多个小单体的云早期发展，局地上空对流性不稳定能量先期逐步释放，不致积累，减少单个云体的强度。

人工消雾的原理

人工消暖雾

（1）加热含雾的空气，使雾滴蒸发来消除大雾。

（2）向雾中播撒吸湿作用强又不对环境造成危害的颗粒，如通过氯化钙、盐粉、尿素等吸收水汽降低相对湿度，促使雾滴蒸发消失。

（3）利用扰动装置在雾顶进行扰动，使雾顶上较干燥的空气掺入雾中与之混合，使雾滴蒸发。

人工消冷雾

主要采用播撒人工冰核（AgI）或致冷剂（干冰、液氮、液态ＣＯ２和液态丙烷），促使在过冷雾中形成适量冰晶，通过“蒸凝过程”促使雾滴蒸发，冰晶凝华增长，冰在下落途中碰撞一部分雾滴，促使过冷雾消失。

人工防霜冻的原理

人工防霜冻是人工影响局地小气候的一种有效手段，通过采取针对性措施，人为保持农田近地层农作物叶面和土壤表层温度不降低或减缓其下降速率，使农作物免受霜冻危害。采取的具体措施有保温措施（熏烟、覆盖、灌水等）和增温措施（燃烧加热、通风等）。

人工消云和消雨

向云中人工过量播撒催化剂，使局部地区上空的云或雨消失。