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人工影响天气科普课堂

发布时间:2020-01-06 17:28来源: 未知

第一课人工影响天气发展历史和贵州现状

在人类历史很长一段时间里,人们只能拜倒在神佛的面前,苦苦祈求风调雨顺。在人类文明不断进步、科学技术飞速发展的今天,人们不再完全“靠天吃饭”,而是逐渐学会运用科技手段来影响天气。人工影响天气概念的提出, 是人类为了生产和生活的需要, 希望通过人为干预以防止或减轻由恶劣天气引起的自然灾害, 促使天气向有利于人类需要的方向发展。早期由于人们对云和降水现象的规律性认识不多, 良好的愿望终不能成功。直到20世纪40年代, 通过对自然云和降水形成过程的深入研究,以及实验发现干冰和碘化银在冷雾中可产生大量冰晶, 才真正开创了人工影响天气的新纪元。

近年来人工影响天气事业发展很快,特别是在防灾、减灾以及重大社会活动的天气保障服务等方面取得了显著的成绩,受到社会各界越来越广泛地关注,人工影响天气工作已成为气象部门一项重要的科技服务手段。贵州省的人工影响天气工作得到较好发展,飞机、火箭和高炮等装备应用于人工影响天气工作中,其作业区域和规模逐年扩大,领导管理体系不断完善,作业装备逐年改进,科研和现代化建设取得明显进展。人工影响天气工作受到各级政府的高度重视,人工影响天气工作为我省防灾减灾经济社会发展作出了突出贡献,深受政府和广大人民群众的普遍欢迎,是党和政府的“民心工程”。

贵州是气象灾害频发地区之一,人们对人工影响天气知识了解甚微,本文以对话的形式逐一介绍了人工影响天气基本原理、人工增雨技术、人工防雹技术、对社会生产活动的影响和人工影响天气的安全与效益等诸多问题。使更多的人了解人工影响天气的基本知识,这将有助于提高广大山区人民群众的防灾减灾意识,有效减少人民群众生命、财产、生活损失。

第二课人工影响天气基本原理

人工影响天气是指为避免或者减轻自然灾害,合理利用气象资源,在适当条件下通过科技手段对局部大气物理、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。目前的催化作业方式:空中作业—用飞机云中播撒催化剂至云中合适部位。地面作业—利用高炮、火箭发射含碘化银的炮弹进入云层。常用的人工影响天气作业工具有:飞机、火箭和高炮。

人工影响天气是一项科技含量很高的系统工程。首先,需要紧紧依托现代化气象事业,要对云天状况十分了解,要知道云的各种微物理参数,影响天气系统,云底、云顶高度,云中温度状况,云的密实程度,水汽状况,风向风速的时空分布等等。其次,需要气象、飞行、空管、通讯、兵器、弹药、农业、水利、公安、后勤保障、财政等等多方通力合作。

第三课人工增雨

同学:高空的云会下雨吗?

老师:高空的云是否下雨,不仅仅取决于云中水汽的含量,同时还决定于云中供水汽凝结的凝结核的多少。即使云中水汽含量特别大,若没有或仅有少量的凝结核,水汽是不会充分凝结的,也不能充分地下降。即使有的小水滴能够下降,也终会因太少太小,而在降落过程中中途蒸发。

同学:那么人工增雨是怎么回事?

老师:基于这一点,人们就想出了一个办法,即根据云的情况(性质、高度、厚度、浓度、范围等),分别向云体播撒催化剂等,以改变云滴的大小,分布和性质,干扰气流,改变浮力平衡,加速其生长程,以达到增加降水的目的。老师:高空的云有暖云(云内温度在0℃以上)和冷云(云内温度在0℃以下)。对冷云的人工增雨,常常是播撒致冷剂和结晶剂,增加云中冰晶浓度,以弥补云中凝结核的不足;对暖云的人工增雨,则通常是向云中播撒吸湿剂,增加云中碰并,促使云滴增大达到降雨的目的。

同学:在贵州省主要是对冷云还是暖云进行催化?

老师:目前主要是对冷云进行人工增雨,主要使用的催化剂是碘化银。

第四课 人工防雹

同学:冰雹是什么啊?

老师:冰雹首先是一种固态降水物。

同学:老师,冰雹有什么特征?

老师:冰雹是圆球形或圆锥形的冰块,由透明层和不透明层相间组成。直径一般为5 ~50毫米,最大的可达10厘米以上。

同学:冰雹能造成多大的危害?

老师:冰雹出现的范围虽然较小,时间也比较短促,但来势猛、强度大,并常常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。我国是冰雹灾害频繁发生的国家,冰雹每年都给农业、建筑、通讯、电力、交通以及人民生命财产带来巨大损失。据有关资料统计,我国每年因冰雹所造成的经济损失达几亿元甚至几十亿元。贵州是我国冰雹灾害频发的省份之一。老师:冰雹发生前气象台会发布冰雹预警信号

1、橙色预警信号

含义:6小组时内可能出现冰雹伴随雷电天气,并可能造成雹灾。

防护指引:

(1)注意天气变化,做好防雹和防雷电准备。

(2)妥善安置易受冰雹影响的室外物品、小汽车等。

(3)老人、小孩不要外出,留在家中。

(4)把家禽、牲畜等赶到有顶蓬的安全场所。

(5)不要进入孤立的棚屋、岗亭等建筑物或大树下,出现雷电时应关闭手机。

2、红色预警信号

含义:2小时内出现冰雹伴随雷电天气的可能性较大,并可能造成重雹灾。

防护指引:

(1)关好门窗。

(2)妥善安置易受冰雹大风影响的室外物品。

(3)户外作业人员暂停作业,到安全地方暂避。

(4)暂停户外活动,勿随意出行。

同学:什么是人工防雹?

老师:人工防雹,是对一个地区上空可产生冰雹的云层施加影响,使云中的雹胚不能形成冰雹,或者在小冰粒变成冰雹前就降落到地面。我们用高炮进行人工防雹,采用与人工增雨同样炮弹,

将其发射到冰雹云的适当部位以燃烧或爆炸方式播撒碘化银。防雹作业点的合理布局,对实施科学作业,提高防灾减灾至关重要:防雹作业点的间距不超过8-10km,

以便能够形成火力交叉相互衔接的防雹网;在重点防雹区及上游地区应多设作业点。

农业防雹措施常用方法有:

①在多雹地带,种植牧草和树木,增加森林面积,改善地貌环境,破坏雹云条件,达到减少雹灾目的;

②增种抗雹和恢复能力强的农作物;

③成熟的作物及时抢收;

④多雹灾地区降雹季节,农民下地随身携带防雹工具,如竹篮、柳条筐等,以减少人身伤亡。

第五课 人工影响天气的社会影响和效益

老师:除了上述人工增雨和人工防雹之外,我国目前还开展了人工增雪、消雨、消雾等人工影响天气工作,主要以防灾减灾、保障国家粮食安全、缓解水资源短缺、促进生态建设与保护、扑灭森林火灾、保障重大社会活动等为重点。在扑灭1987年黑龙江大兴安岭森林火灾、2008年北京奥运会开幕式气象保障、尤其是2009-2010年贵州夏秋冬连旱中人工影响天气均起到了很重要的作用。

老师:每年人工增雨防雹作业前需进行作业公示。主要通过张贴告示和当地广播、电视等媒体宣传方式公告:①作业起止时间 ②作业区域③ 作业设备类型。进行增雨防雹作业时严禁其他人员围观,同时如发现作业后未爆炸的人雨弹头,要尽快通知气象部门来处理。

各地区进行人工增雨防雹作业应具备的条件是:①当地人民政府有关开展人工影响天气作业的指令 ②作业单位应具有的作业资质③作业设备应符合标准,检验合格④作业人员需经培训考核合格持证上岗⑤适宜天气条件。同学:老师,人工增雨会不会破坏环境,危害健康?

老师:有人担心人工增雨对健康有害,其实,人工增雨(雪)是一个微物理过程,而不是产生新物质的化学变化,人工影响天气作业中经常使用的干冰、液氮、碘化银等催化剂并不会造成环境污染。实践证明,人工增雨不仅能有效地缓解旱情,促进农作物的生长,它还可以在经济、环境、社会效益等方面发挥巨大作用和影响。人工防雹也为粮食增产、农民增收、财政增收做出了贡献,得到了各级党委、政府和人民群众的支持和拥护。