賀洪軍　何洋　張憲冬　王東　賀鑫

【摘 要】人工影響天氣技術(shù)中最重要的理論依據(jù)來源便是云降水物理，而其也是云降水物理非常重要的一個(gè)實(shí)踐應(yīng)用方向，兩者之間的關(guān)系密不可分?，F(xiàn)今我國對于人工影響天氣的研究與實(shí)踐投入都在世界上名列前茅，可見人工影響天氣技術(shù)在我國天氣研究領(lǐng)域所受到的重視程度。鑒此，本文將基于云降水物理對人工影響天氣技術(shù)進(jìn)行探究，希望能夠?qū)ξ覈斯び绊懱鞖饧夹g(shù)起到一定程度的促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】云降水物理；人工影響天氣；技術(shù)探究

在最近的幾十年中，人工影響天氣技術(shù)得到了我國科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，而云降水物理作為人工影響天氣技術(shù)的最主要理論來源，自然也備受重視?，F(xiàn)今，云降水物理以及相關(guān)的人工影響天氣技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用明顯增加，與此同時(shí)理論研究日益完善，這使得人工影響天氣手段得到了更加廣泛的擴(kuò)充以及進(jìn)一步的完善。但是，相關(guān)的研究和實(shí)驗(yàn)并不能就此結(jié)束，而應(yīng)該再接再厲，讓基于云降水物理的人工影響天氣技術(shù)更上一層樓。

1 云降水的不同發(fā)展階段

降水可以分為幾種：降雨、冰雹、濃霧等，同時(shí)在降水過程中所伴隨的其他相關(guān)天氣現(xiàn)象也會(huì)對降水的后果產(chǎn)生一定的影響。不同類型的云層以及其相關(guān)性質(zhì)則成為了影響降水的直接原因，因此，針對不同云層進(jìn)行研究并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸納，以得到云層與各類降水情況的直接關(guān)系顯得尤為必要。

1.1 積云

積云一般的形成時(shí)間都是在白天，而其形成速度一般來說也極為迅速，在幾分鐘之內(nèi)就可以擴(kuò)展至幾公里的縱向距離。而在積云擴(kuò)展到相當(dāng)?shù)某啥贾?，一般?huì)出現(xiàn)異變的情況，從而出現(xiàn)砧狀的云層結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)，下沉氣流也會(huì)隨之建立，其一般存在于積云的附近以及頂部，并且較為穩(wěn)定。對于積云來說，氣流的影響是極為重要的。比如說，當(dāng)氣流合適的時(shí)候，積云中的旋風(fēng)水滴往往會(huì)隨之橫向或縱向運(yùn)動(dòng)，從而使得積云發(fā)展較為迅速。而當(dāng)積云完全形成之后，如果對流流場不合適，氣流對于懸浮液滴的作用較強(qiáng)，則往往會(huì)導(dǎo)致積云裂解。這種裂解最直接的后果便是在當(dāng)?shù)匦纬梢粓鲫囆徒邓?/p>

1.2 層狀云

層狀云與積云很好區(qū)分，因?yàn)閮烧叩幕拘螒B(tài)有著很大的區(qū)別，前者厚而面積小，吼著其較薄，因而看起來顯得透明，但覆蓋面積極大，往往是占據(jù)天空較大的水平面積甚至是正片天空。層狀云也可以進(jìn)行分類，基本上分為四種：卷層云、卷云、高層云和雨層云。而其中的卷層云出現(xiàn)的時(shí)候往往預(yù)兆著未來不久的時(shí)間內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)降水。

1.3 積層混合云

積層混合云之所以稱之為混合云，主要是由于其包含的云層種類并不單一，往往是由層狀云中夾雜著對流云而形成的。層狀云往往可以促進(jìn)積云的形成與發(fā)展，不僅如此，層狀云對于對流云也有著極其重要的作用。對流云的存在往往可以產(chǎn)生較高強(qiáng)度的降水，而且這類降水的持續(xù)時(shí)間也普遍較長。層狀云一般可以為流云的持續(xù)存在提供較為飽和的環(huán)境[1]。不僅如此，層狀云的發(fā)展也可以提供較大面積的上升氣流，這使得積層混合云的降水短時(shí)間強(qiáng)度減弱，但持續(xù)時(shí)間延長?？梢哉f，層狀云極好的聯(lián)系了積云和流云，使得云降水向良性發(fā)展。

2 基于云降水物理的人工影響天氣技術(shù)

現(xiàn)在世界各國都在對云降水物理進(jìn)行著全方位的研究，而我國的相關(guān)研究則于20世紀(jì)80年代才開始起步。但是本世紀(jì)初，我國的干旱少雨情況日益嚴(yán)峻，河水?dāng)嗔鳌⒉菰衷哪瘒?yán)重的實(shí)例屢見不鮮。同時(shí)，由于降水而帶來的冰雹、雷暴等自然災(zāi)害對于我國各地的農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域也有著較為嚴(yán)重的危害。這使得我國的對于云降水物理的研究更為重視，研究進(jìn)度也在飛速提升。

2.1 人工防雹

現(xiàn)在我國天氣預(yù)報(bào)部門對于地區(qū)冰雹的預(yù)報(bào)工作往往是依靠雷達(dá)進(jìn)行的，因?yàn)槔走_(dá)可以通過反射回來的電磁波對于冰雹的形狀、密度、范圍以及個(gè)體大小有著較為精確的判斷，從而及時(shí)對冰雹災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，使得地區(qū)的受災(zāi)損失降到最低。一般來說，能夠產(chǎn)生冰雹的云層有四種：強(qiáng)單體雹云、弱單體雹云、傳播雹云和多單體雹云[2]，基本上都是積云或者是積層混合云。從云層的命名上我們可以看出，不同雹云所產(chǎn)生的冰雹特點(diǎn)是截然不同的。而且，往往在云層中停留的時(shí)間越久，冰雹降落時(shí)所產(chǎn)生的破壞性也就越大。因此，在人工防雹時(shí)，往往是采用高炮轟擊的方法——即用高射炮來轟擊將會(huì)產(chǎn)生冰雹或者是正在產(chǎn)生冰雹的云層。高炮在轟擊的時(shí)候，由于爆炸往往會(huì)使云層附近的氣流產(chǎn)生較強(qiáng)波動(dòng)，爆炸產(chǎn)生的沖擊波也會(huì)將云層中已經(jīng)形成的較大冰晶轟碎，以達(dá)到防雹的目的。除此之外，人工防雹也會(huì)采用催化劑技術(shù)，即使用合適的催化劑來影響云層內(nèi)固態(tài)冰晶的形成，以達(dá)到防爆的目的。

2.2 人工降雨

干旱問題已經(jīng)成為我國很多地區(qū)發(fā)展的一個(gè)絆腳石，荒原面積擴(kuò)大，無論是林業(yè)、農(nóng)業(yè)還是畜牧業(yè)都受到了嚴(yán)重的打擊。而人工增雨則可以適當(dāng)?shù)木徑膺@些問題帶來的危害。人工降雨必須要遵循一定的模式，首先就是要對云層的降水潛力進(jìn)行評估。我們都知道，人工降雨的完成也是需要一定的成本的，如果進(jìn)行了人工降雨的相關(guān)措施但是并不能達(dá)到預(yù)期的效果，也就得不償失了。因此，在人工降雨之前工作人員必須對目標(biāo)云層進(jìn)行分析，以確定實(shí)施人工降雨后降水量能否達(dá)到緩解干旱的目的。云層中，能夠不僅僅要注意固態(tài)冰晶與液態(tài)水之間的轉(zhuǎn)化，也要注意水蒸氣與液態(tài)水之間的轉(zhuǎn)化，合理的進(jìn)行評估是保障人工降雨成功的關(guān)鍵。其次，就是進(jìn)行人工降雨的正式工作。人工降雨的方式有很多種，而現(xiàn)在比較常用的便是催化劑降雨和升溫增雨。通過之前對于云層的介紹，我們可以看出，降雨潛力較大的便是積云和積層混合云，當(dāng)云層的儲水量達(dá)到人工降雨的標(biāo)準(zhǔn)之后，相關(guān)部門便可以采用相關(guān)方式進(jìn)行降雨工作。催化劑的種類有很多，但是它們的作用機(jī)理基本上都是相同的，即使暖云中的水滴或者是冷云中的冰晶相互凝結(jié)，重量增加，從而使得云層無法承載，形成降雨。在實(shí)施完人工降雨的措施之后，就要對人工降雨的效果進(jìn)行評估了。在不同的地區(qū)與不同的降水環(huán)境下，所需要采取的人工降水方式往往是不同的，因此我們必須對各種情況人工降雨的效果以及所采取的催化劑進(jìn)行歸納整理與分析，只有這樣才能盡可能的提高未來人工降雨的成功概率。

3 結(jié)語

我們可以看出，人工影響天氣技術(shù)，無論是人工防雹還是人工增雨，對我我國都具有著極為重要的意義。因此，我們應(yīng)該積極利用云降水物理學(xué)來指導(dǎo)人工影響天氣技術(shù)，為我國的天氣控制提供有利的條件。在將會(huì)出現(xiàn)冰雹的地區(qū)進(jìn)行人工防雹措施，以減少惡劣天氣帶來的經(jīng)濟(jì)損失；在干旱少雨地區(qū)采用人工降雨技術(shù)以維持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。我國的云降水物理研究起步較晚，因此我們更應(yīng)該加強(qiáng)對該方面的研究，為我國的人工影響天氣技術(shù)創(chuàng)造更好的實(shí)施條件。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：王楠]