1946年,已经66岁的朗缪尔像年轻人一样燃烧着探索自然奥秘的热情。七月的一天,在朗缪尔的指挥下,一架飞机腾空而起飞行在云海上空。试验人员将207 千克干冰撒入云海,30分钟以后,狂风骤起,倾盆大雨洒向大地。第一次人工增雨试验获得成功,朗缪尔开创了人工增雨的新时代。
古代
在古代,每逢久旱不雨,古人便会祈天求雨,期待神灵相助,古籍中多有记载古人请壮汉擂鼓、敲锣祈求降雨的故事。
到了清代,《广阳杂记》载有:“夏五、六月间,常有暴风起,黄云自山来,必有冰雹,土人见黄云起,则鸣金鼓,以枪炮向之施放,即散去。”这是我国历史上第一次清楚地记载用土炮轰击雹云,以减轻冰雹对农作物的影响。
如今,随着科技发展,地面人影作业越来越科学,与飞机作业一起,形成了科学化、规范化的人影业务体系。 究竟地面人影作业是如何开展的呢?让我们走进青海省三江源地区地面人影作业现场,一探究竟。
“化云为雨”的重要助手
人工
通常人工增雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂(碘化银)从而达到降雨目的。可以实现人工增雨的云团,厚度应该超过两千米,缺乏冰晶却拥有丰富的水汽,且云体外面仍然有充足的水汽通过辐合抬升源源不断补充进来。
有了良好的气象条件还不够,下面,就靠它们↓↓↓来助攻了。
人影作业主要分为高炮、火箭和地面烟炉等三种方式,通过搭配不同“ 风味”的催化剂,在特定的天气条件下,使“化云为雨”成为可能。 高炮
高炮作为最常用的催化剂地面播撒工具之一,在人影作业中发挥着巨大的作用。
提高降水效率
它是通过提高云的降雨效率,增加降水量,其物理依据是静力催化和动力催化。
静力催化就是在冷云中引入适量的人工冰晶,由冰晶通过凝华过程及随后的淞附或碰并过程形成冷云降水。动力催化是在云的过冷却部位引入大量人工冰晶,使云中过冷水迅速转化为冰晶,并加强凝华过程,释放大量冻结潜热和凝结潜热, 增加云体温度和浮力, 促使云体在垂直和水平方向发展,延长云的生命期,从而增加降水。
在人工影响天气地面作业中大量使用37 毫米高射炮进行作业。炮位的设置地点一般在作业影响区上风方4 公里内,在迎风坡而不在背风坡设置;在增雨作业云经过频次最多的路径上设置;周围视野开阔,视角不小于45 度,射击点远离居民区500 米以上。
地面烟炉
在这三种作业方式中,地面烟炉作业对地形条件要求最为苛刻。
针对地形云
它通常用于山区地形云作业,需设置在山体的迎风坡面,作业人员通过燃烧含催化剂的焰条,将人工冰核送入云中。
对于较难或不能申请作业空域许可的城市或地区,地面烟炉再合适不过了。
如今烟炉作业已经实现自动化操作,焰条装入后,只要通过手机发送指令,进行远程控制即可开始作业。
一根焰条大约能燃烧十多分钟,每当遇到天气过程时,经验丰富的作业人员会根据实际情况判断燃烧多少根焰条。催化剂有时顺着气流直接进入烟炉上空的云层,有时会随着地形爬坡,继而影响下游地区的天气。
人影火箭
与飞机作业相比,高炮和火箭作业播撒催化剂影响范围更为集中,适合在固定区域作业(如为水库增水等)。
专克对流云
图为地面人影模拟试验的火箭。
它特别适合在威胁飞机飞行安全的强大对流云中作业。 开展火箭增雨作业时,作业人员需要事先确定作业云层和作业区域,然后登记发射火箭的编号 在完成上述准备工作后,立即通过地面作业空域申报系统向空域管制部门申报作业空域,就地等待分配空域。 空域申报通过后,增雨作业必须在3分钟之内完成。接着便是静候甘霖了。通常来说,降雨会在半小时至一小时之后如约而至。 增雨作业染绿三江源 增雨 自2006年起,青海省气象部门正式实施三江源人工增雨工程项目。 三江源地区共建有80个地面人工增雨作业点,其中51个火箭作业点和29个烟炉作业点。该地区人影作业以飞机作业为主,地面作业为辅。 2018年,青海气象部门在三江源地区作业10余次,核心区作业面积为30.25万平方公里。 来源 | 中国气象局气象宣传与科普中心(中国气象报社) 作者丨中国气象局气象宣传与科普中心(中国气象报社)全媒体记者 金泉才 孙楠 编辑 | 中国气象局气象宣传与科普中心(中国气象报社)全媒体记者 谷星月 唐淼
你以为这就完事了?NO!按照规范的作业流程,完成作业后,决策指挥中心需要收集汇总本次地面作业信息并上报至中国气象局人工影响天气中心,同时还要开展作业效果的对比分析和定量检验,以便日后开展统计检验、物理检验和模式检验相结合的综合效果评估及效益评价工作。