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物理与气象篇
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奥运开幕式时是如何进行消雨的


  我是“为您服务教育网”,昨天是北京2008奥运开幕式举办的日子。为了在开幕式当天北京主会场区不下雨,气象部门进行了大规模的成功消雨。为了解释如何实现人工消雨,下面我们对目前人们常见的人工干预气象进行一个解释。

  呼风唤雨不是梦 天气也可人来定 

  呼风唤雨,一直是神话传说中神仙们的“专利”。随着科技的进步,人类好像偷窥了“天书”,逐渐掌握了呼风唤雨的“秘诀”,开始学着对天空“指手画脚”了。 

  人工消雾:从大雾弥漫到阳光明媚 

  由于大雾不利于污染物扩散,不仅使城区环境质量下降,大雾形成的高湿和含碳污染物等环境使空气绝缘性能下降,致使高压线间发生污闪而短路,造成输电线路大范围故障。为了最大程度消除大雾对人类活动的影响,气象专家想出各种“消雾”的方法。对气温高于0℃暖雾,常采用加热法或利用直升机或喷气发动机搅动气流以减少雾滴的浓度;此外,还可播撒氯化钙、盐粉、尿素等吸湿剂使雾滴形成大滴而下沉。对于低于0℃的冷雾,则可采用喷洒液态二氮化碳、丙烷、液氮等制冷剂产生冰晶或引入人工冰晶碘化银使雾中水汽冻结,让雾变成“雪”下落,以达到消雾目的。 

  人工增雨:飞机、气球、发生器、高炮和火箭齐上阵 

  形成降水要有两个条件,一是云中要有充足的水汽,二是要有适当多的凝结核。因此,人工降雨的方法就是向云中引入人工凝结核。一般是采用飞机、火箭、高炮、气球和在上升气流区地面燃烧碘化银等手段,把催化剂送入云中。飞机一般飞到6000米左右高度穿云播撒催化剂。火箭、高炮则直接轰击雷雨云适当部位,弹头装载碘化银送入云中。气球下挂碘化银焰弹,升入云中零度层以上燃烧,把催化剂释放出来。对温度在零上的暖云一般使用吸湿性物质如盐粉、尿素、氯化钙等,使云中水汽变成大水滴下落成雨。对于温度低于零度的冷云则播撒人工晶核碘化银等,或者播撒干冰、液体氮气等,使冷云中冰晶数量增加而提高降水效率。 

  人工防雹:千方百计不让冰雹“长大” 

  当鸡蛋大甚至篮球大的冰雹从天空密集砸向地面,眨眼之间,设施毁坏、牲畜毙命、人员受伤,其破坏程度不亚于一次“饱和式空中轰炸”。因此,怎样在冰雹砸向地面之前就将其扼杀在“摇篮”之中,一直是气象学家们面临的紧迫课题。 

  云层中的水汽碰到凝聚核后会形成水滴下落,如果遇到低温层和上升气流,水滴会结冰并被托上云层。再次下落,如果再遇低温和上升气流,又会结冰并被再次送上云层。如此反复,冰雹就会“越长越大”,直至最后上升气流无法承受其重量,它就会砸落到地面。北京人工影响天气办公室专家介绍,催化剂同样是人工防雹的主力军。当高炮将大量碘化银等催化剂集中快速送到云层中,会在云中形成大量的凝聚核。这样,本来因凝聚核过少易形成大冰雹的云层,由于突然出现大量凝聚核,冰雹就不易“长大”。而当冰雹的直径在5毫米以下时,也就无法对地面构成危害了。一旦发现哪块云彩“势头不对”,就会“以其之道还治其身”,“先下手为强”,用高炮对其进行“饱和攻击”,让冰雹变成“小盐粒”温顺地落下来。 

  人工消雨:提前下或憋着不下 

  消雨的原理其实和人工降雨一样,只不过是让本来要在需要避雨的区域下的雨提前下而已。一般而言,是在需要消雨区域上风方向大约50公里左右的位置,“一旦发现哪块云彩要下雨,就使用人工降雨的方法,让雨水提前降落”,如此,需要防雨的区域自然也就是晴空朗朗了。此外,气象专家还可通过向云层发射大量催化剂,使云层中的雨滴“长不大”,等云飘过避雨区域才下雨,这样也可起到人工消雨的作用。人工消雨技术面临的最大难度,是要确保人工消雨的精确性。否则,人工消雨很可能功亏一篑。

  昨晚8点开始,河北省环绕北京的张家口、承德、保定等地均出现雷阵雨或阵雨天气,环绕北京的多个地点出现降雨。此前,河北方面曾介绍在北京周边布下52个作业点进行外围消雨。

  据了解,人工消雨的原理和人工降雨相同,只是让本来要在需要避雨的区域下的雨提前下。人工消雨技术面临的最大难度,是要确保人工消雨的精确性。否则,雨可能会下到需要消雨的区域。



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