人工影响天气技术原理及作业程序

赵鑫 1 薛光昕 2

1. 宁夏回族自治区青铜峡市气象局， 751600 2. 宁夏回族自治区平罗县气象局， 753400

摘要：全球的发展在不停更新过程中，科学技术和经济贸易给人们带来了可观收益的同时，也会带来很多影响，其中最不可忽视的因素就是环境因素。人们渐向小康生活方向迈进，这会给生态环境带来很大的压力，导致人们的生活环境越来越恶劣，比如说常见的酸雨、全球变暖、森林面积减少等现象，都是生态环境被破坏的常见表现，在给人们生活带来便利的同时，也会给人们的生活带来很多负面影响。基于此，本文将重点围绕人工影响天气技术原理及作业程序做出深入分析。

关键词：人工影响；天气技术；原理；作业程序

前言：人工影响天气技术原理指的是利用科学技术手段，通过对各种天气因素进行管控，增加有利的气象，例如：在干旱的时候增加降雨量，对冰雹和雾气给人们出行带来的影响进行消除，防止冰霜给农业带来影响等等活动，就目前发展情况来看，应用最广泛的就是增加降雨量，缓解干旱情况，不仅可以推进我国农业的发展进步，解决我国人民的温饱问题，还可以有效保护水资源，维护生态系统平衡，帮助我国不断进步。

一、人工影响天气技术原理

（一）冷云人工增雨天气的原理

冷云是指温度低于0℃的云层，在冷云中存在三种形式，分别为水滴、冰晶和水汽，降水就是冰与水的相互转化而成。近代人工影响冷云降水的物理根据，也是冷云降水的核心，早在1935年外国学家就率先提出了理论假说，在相同温度下饱和水汽压冰面要小于水面，在通过冷云中的冰晶不断吸收空气中的水汽，而水滴处在不断蒸发过程中，冰晶通过凝华增长，这种反应就是俗称的冰晶效应^[1]。水滴蒸发和冰晶大小成正比，水滴不断蒸发，冰晶不断长大，这就是冰水转化过程，被称为蒸凝过程。由于温度的不同，冰晶的数量也不尽相同，在0℃到30℃范围内，可以生成大量人工冰晶，也就意味着可以形成降水，从而实现人工降雨。

（二）云的动力催化原理

冷云可以通过催化使云产生大量冰晶，冰晶在转化为水系的过程中释放的热能会改变积云的动力，从而使降水量增多。云层内外温差所存在的浮力可以决定积云中上升气流的速度。可以通过在某种特定云中播撒成冰催化剂，例如发展旺盛并且存在着大量冷水滴的云内，不仅可以使冷却水滴冻结释放潜在的热能，并且水汽凝华过程中也会出现热能，两种潜在的热闹会使云中部分温度升高，使浮力增大，这就会导致积云上升气流速度加快，云体在不断扩展中延长生命期，加大进入人体的水量，等水量积累到一定程度时就会降雨，并且降雨量会超出最初一部分。

（三）暖云人工增雨原理

冷云是指温度在0℃以下的云，暖云则正好相反，指的是云体温度在0℃以上的云。通常情况下在暖云中雨水的形成过程是上升气流中包含了一定的水汽，通过凝结的物理作用生成云滴，再次凝结过程不断增长形成雨滴，随后到达一定程度形成降雨。暖云降水的形成过程是凝结和碰撞产生一定体积水滴，随后靠着重力的作用迅速结合成为雨滴。大雨滴就是那云降雨的基本条件，暖云内缺乏大水滴，就会导致降水量减少甚至不能降水。针对这一问题就可以利用人工引进大水滴，使暖云内大水滴数量达到一定标准从而降雨。

（四）人工防冰雹原理

一般情况下，为了避免冰雹带来的灾害，采取的解决措施有两种，第一种是通过对催化剂的大量使用，抑制冰雹的生长。冰雹形成的部位处在冰雹云的中间部位或者上层部位，这里通常情况下含有大量的过冷却水。在累积带的云层中，气流的上升速度极度缓慢，并且温度也非常低，在这两种条件同时具备的情况下就会产生冰雹胚胎。冰雹胚胎与冷水滴多次接触碰撞后，体积逐渐变大，冰雹胚胎的形成过程很大程度上容易被强力上升气流影响，通过不断接触液态水发展成为冰雹^[2]。明白原理之后，做出避免就会相对容易，只要在冰雹胚胎形成的累积区再引入一部分人工冰雹胚胎，是冰雹胚胎的数量提升，降低累积虚的水分浓度，就可以有效抑制冰雹形成。

第二种方法是“云中爆炸”，字面意思指的就是让冰雹在未降落之前，在云中发生爆炸避免冰雹降落。具体操作就是通过将人工增雨防雹炮弹发射到冰雹存在的位置，让炮弹在云层中炸裂，在爆炸的过程中，会产生很大的冲击波，从而对冰雹产生影响，同时减少存在于云层中的液态水，抑制冰雹进一步生长。

二、人工影响天气技术的应用

（一）人工防雹消除冰雹，避免对农作物带来重大影响

我国只有一小部分地区冰雹灾害发生概率较小，绝大部分地区都会因为冰雹受到不同程度的影响，由于北方和丘陵地区地形较为复杂，容易产生天气变化，导致冰雹容易形成，给农业带来危害的表现更为明显。冰雹数量达到一定程度，或者冰雹下降的速率超过正常范围，给人们带来的影响轻微的会损坏庄稼以及房屋，更严重的会导致生物受到损伤甚至灭亡^[3]。最大的冰雹大小与大型瓜果体积相同，给农田以及建筑物带来的危害不容小觑。为了尽可能的减少冰雹带来的危害，各个地区利用人工科学技术手段，与自身需求相结合，对作业点进行布控，形成特定的防雹系统，结合天气预报避免冰雹带来的影响。

（二）人工增雨，维持农业稳定

通常情况下，对受旱灾影响严重的地区会通过人工灌溉的方式缓解，而现在就可以利用科学技术手段进行人工增雨，相比于前一种方式见效更快收益更大。在夏季由于地表水资源不够，会给人们的生活带来影响，在秋冬季节山林地区更容易突发火灾，为了避免农民业的损失，就需要人工进行针对性的实施增雨增雪，降低自然灾害带来的危害。

结束语：

总而言之，人工影响天气在农业中应用效果最为明显，增加雨水量、防止冰雹、冰霜灾害带来的影响，并且对恶劣天气进行控制，可以有效降低恶劣天气带来的负面影响，防止造成大面积农作物损坏，对解决我国民生问题有重要意义。所以需要提高研究人工影响天气技术原理及作业程序并且推动其发展的重视程度，这种手段的应用实施也是推动我国可持续发展的重要举措之一，通过利用科学技术手段，维持我国的生态平衡，有利于帮助生态提高自我修复能力，全面发挥出人工影响天气技术的作用，有效帮助人们向小康生活迈入重要的一步。

参考文献：

[1]张倩.基层人工影响天气业务技术培训评估分析[J].科技与创新,2020(23):146-147.

[2]荆国栋,盖赟.人工影响天气防灾减灾作业虚拟仿真技术研究[J].自然灾害学报,2020,29(05):81-87.

[3]刘志辉,刘玉玲.人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展建议[J].产业科技创新,2020,2(24):23-24.