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营口新一代天气雷达 |
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陕西人影工作确立“四个转变”目标
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呼风唤雨、祛灾避害是人类长期以来梦寐以求的美好愿望。原始人采用符咒、祈祷及各种宗教形式求雨,这种方式甚至延续到文明社会。 我国是雹灾较多的国家,民间用土炮消雹的历史可追溯到14世纪后半叶。 在欧洲,意大利(1815)曾总结民间防雹措施,包括教堂敲钟、打炮、爆炸、生大篝火等。 首次有科学根据的人工降雨建议是气象经典著作《风暴原理》(1841)的作者美国Espy(1839)提出的。他认为在潮湿的空气中可用烈火产生上升气流来造云致雨。 荷兰Verart(1930)曾用干冰进行播云,不过他当时并未意识到干冰对冷云催化的作用机制。只有美国Houghton(1938)在麻省理工学院野外试验站曾用吸湿性物质(CaCl2)播入暖雾中进行消雾,并获得成功。这是首次符合物理原理并获得一定成功的人工影响天气科学试验。 核化作用和成雨机制的研究 19世纪30年代以前云物理的探测、实验和理论研究有了一定积累,它为其后的发展奠定了基础。挪威Bergeron(1933)根据德国Wegener(1911)在《大气热力学》一书中关于冰晶水滴共存,水滴蒸发和冰晶凝华增长的明确论述,提出了冰水混合云的降水理论。德国Findeisen(1938)进一步扩充和完善了这一理论,为解决冷云降水机制奠定了坚实的基础。现在常把它称为Bergeron-Findeisen理论,它开创了现代云物理研究的先河。其后美国最早的诺贝尔奖得者Langmuir(1948)提出大滴破碎连锁效应的假设,对降水形成理论做了进一步的补充。 播云催化剂的发现 人工影响天气的科学活动始于1946年的美国,Schaefer 和Vonnegut发现干冰和碘化银可作为高效的冷云催化剂。40年代初Schaefer在Langmuir的指导下从事过冷水滴的冻结研究,发现干冰作为冷却剂可造成-40℃的低温,促使直接形成大量冰晶。同年11月13日在单翼机舱里Schaefer对马萨诸塞洲西部Graylock山上空的一块过冷层云上部撒播了干冰,实施了人类首次对过冷云进行科学的催化试验。撒播干冰后5min内几乎整个云都转化成雪,并形成雪幡降落然后升华消失。几乎与此同时,Vonnegut开始注意冰的成核作用,当他了解到冰晶可在具有与它类似的晶体结构的物质上核化附生接长之后,于1946年11月14日发现纯度较高的碘化银作为成冰异质核的突出效应,可在过冷水滴中产生大量冰晶。Schaefer和Vonnegut的伟大发现开创了人工影响天气的新时代。 人工影响天气活动雨后春笋般地兴起 Schaefer第一次飞机撒播干冰造成云中产生雪幡后,美国从1947年4月开始进行飞机在云中播撒干冰的试验,10月13日进行了首次人工影响飓风的尝试,1948~1949年先后在中美洲的洪都拉斯对热带云进行了飞机播撒干冰的消云试验(过量催化)和在新墨西哥对积云进行多次播撒干冰试验,并开始使用地面喷射碘化银烟的发生器进行所谓的周期化播撒(1949~1951年)。1947年8月美国天气局主持进行了两项短期的云物理计划以检验播云效果,经近两年实施的结果,虽未证实播云可常识明显的降水效果,但却从另一个侧面证实了对云播撒后可见到云有明显的发展和变化。与此同时,随着美国在20世纪50年代初期出现干旱,有一批私营公司崛起,他们在解决水资源不足,积累播云资料以及提供试验场所,提高催化方法的可靠性和适用性方面,起到了积极作用。其间还开展了由Schaefer领导的以抑制闪电为目的的《天火计划》。这些计划已涉及到至今仍很活跃的所有人工影响天气领域。 除美国以外,在世界上许多国家也都较早地开展了人工影响天气试验。澳大利亚是世界上最干燥的大陆,人工催化疆域的设想对其具有很大的吸引力,并最早在1947年初就进行了对层积云的飞机播撒干冰作业,1955~1959年实施了用碘化银进行播撒的斯诺伊山区计划,试验获得一定成功。同样严重缺水的以色列其播云活动始于1948年,并在1952年就开始在人工降雨试验中引进了随机化播撒的概念,为其后成功地实施人工降水随机分区窜渡试验奠定了基础。
来源: 中国气象局
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