人工降雨是怎样形成的?有什么化学反应?

人工降雨是怎样形成的?有什么化学反应?
人工降雨是怎样形成的?有什么化学反应?

人工降雨是怎样形成的?有什么化学反应?
人工降雨（rain making）
1、如何人工降雨
把天上的水实实在在地降到地面上来,不让它白白跑过去,这就是人工降雨,但更为科学的称谓是人工增雨,有空中、地面作业两种方法.
空中作业是用飞机云中播撒催化剂.地面作业是利用高炮、火箭从地面上发射.炮弹在云中爆炸,把炮弹中的碘化银燃成烟剂撒在云中.火箭在到达云中高度以后,碘化银剂开始点燃,随着火箭的飞行,沿途拉烟播撒.飞机作业一般选择稳定性天气,才能确保安全.一般高炮、火箭作业较为广泛.
2、人工降雨的条件
人工降雨是要有充分的条件的.一般自然降水的产生,不仅需要一定的宏观天气条件,还需要满足云中的微物理条件,比如：0℃以上的暖云中要有大水滴；0℃以下的冷云中要有冰晶,没有这个条件,天气形势再好,云层条件再好,也不会下雨.然而,在自然的情况下,这种微物理条件有时就不具备；有时虽然具备但又不够充分.前者根本不会产生降水；后者则降雨很少.此时,如果人工向云中播撒人工冰核,使云中产生凝结或凝华的冰水转化过程,再借助水滴的自然碰并过程,就能使降雨产生或使雨量加大.催化剂在云中起的作用,打个不太确切的比方说,就好像是盐卤点豆腐,使本来不会产生的降水得以产生,已经产生的降水强度增大.
3、人工降雨对人无害
人工降雨的原理是让积雨云中的水滴体积变大掉落下来,高炮人工降雨就是将含有碘化银的炮弹打入有大量积雨云的4000至5000米高空,碘化银在高空扩散,成为云中水滴的凝聚核,水滴在其周围迅速凝聚达到一定体积后降落.碘化银由炮弹输送到高空,就会扩散为肉眼都难以分辨的小颗粒.
和巨量的水滴相比,升上高空的碘化银只是沧海一粟,太多了不仅不会增雨反而会把积雨云“吓跑”,所以,在如此悬殊的情况下,人们绝不会感觉到碘化银的存在.
此外,炮弹弹片在高空爆炸后会化成不足30克,甚至只有两三克的碎屑降落地面,其所落区域都是在此之前实验和测算好了的无人区,不会对人体造成伤害,同时,人工降雨已有一段历史,技术较为成熟,所以对人工降雨人们不必心存疑虑.
运用云和降水物理学原理,通过向云中撒播催化剂（盐粉、干冰或碘化银等）,使云滴或冰晶增大到一定程度,降落到地面,形成降水.又称人工增加降水.其原理是通过撒播催化剂,影响云的微物理过程,使在一定条件下本来不能自然降水的云,受激发而产生降水；也可使本来能自然降水的云,提高降水效率,增加降水量.撒播催化剂的方法有飞机在云中撒播、高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等.
由于自然降水过程和人工催化过程中的很多基本问题仍不很清楚,人工降水的理论和技术方法还处于探索和试验研究阶段.世界上先后约有80个国家和地区开展了这项试验 ,其中美国、澳大利亚、前苏联和中国等国的试验规模较大 .中国一些经常发生干旱的省、区都开展了这项试验 ,其中有许多成功的例子.这对于增加降水,缓解干旱的威胁,起到了积极的作用.
俗话说：“天有不测风云”.然而,随着科学技术的不断发展,这种观点已成为过去.几千年来人类“布云行雨”的愿望,如今已成为现实.而首次实现人工降雨的科学家,就是杰出的美国物理化学家欧文·朗缪尔.欧文·朗缪尔,1881 年1 月31 日生于美国纽约市布鲁克林.朗缪尔从小对自然科学和应用技术极感兴趣.他年轻时就有一个伟大的理想：实现人工降雨,使人类摆脱靠天吃饭的命运.朗缪尔十分理解干旱季节时农民盼雨的心情.面对农民求雨的目光,面对茫茫无际的蓝天,作为一名科学家他进行了理智而科学的探索.他经过深入地研究,终于搞清了其中的奥秘.
原来,地面上的水蒸气上升遇冷凝聚成团便是“云”.云中的微小冰点直径只有0.01 毫米左右,能长时间地悬浮在空中,当它们遇到某些杂质粒子（称冰核）便可形成小冰晶,而一旦出现冰晶,水汽就会在冰晶表面迅速凝结,使小冰晶长成雪花,许多雪花粘在一起成为雪片,当雪片大到足够重时就从高空滚落下来,这就是降雪.若雪片在下落过程中碰撞云滴,云滴凝结在雪片上,便形成不透明的冰球称为雹.如果雪片下落到温度高于0℃的暖区就融化为水滴,下起雨来.但是,有云未必就下雨.这是因为云中冰核并不充沛,冰晶的数目太少了.当时,在人们中流行着一种观点：雨点是以尘埃的微粒为“冰”,若要下雨,空气中除有水蒸气外还必须有尘埃微粒.这种流行观点严重地束缚着人们对人工降雨的实验与研究.因为要在阴云密布的天气里扬起满天灰尘谈何容易.朗缪尔是个治学严谨、注重实践的科学家.他当时是纽约州斯克内克塔迪通用电气公司研究实验室的副主任.在他的实验室里保存有人造云,这就是充满在电冰箱里的水蒸气.朗缪尔想方设法,使冰箱中水蒸气与下雨前大气中水蒸气情况相同.他还不停地调整温度,加进各种尘埃进行实验.
1946 年7 月中的一天,骄阳当空,酷热难熬.朗缪尔正紧张地进行实验,忽然电冰箱不知因何处设备故障而停止制冷,冰箱内温度降不下去.他决定采用干冰降温.固态二氧化碳气化热很大,在-60℃时为87.2 卡／克.常压下能急剧转化为气体,吸收环境热量而制冷,可使周围温度降到-78℃左右.当他刚把一些干冰放进冰箱的冰室中,一幅奇妙无比的图景出现了：小冰粒在冰室内飞舞盘旋,霏霏雪花从上落下,整个冰室内寒气逼人,人工云变成了冰和雪.朗缪尔分析这一现象认识到：尘埃对降雨并非绝对必要,干冰具有独特的凝聚水蒸气的作用,即作为“种子”的云中冰晶或冰核.温度降低也是使水蒸气变为雨的重要因素之一,他不断调整加入干冰的量和改变温度,发现__只要温度降到零下40℃以下,人工降雨就有成功的可能.朗缪尔发明的干冰布云法是人工降雨研究中的一个突破性的发现,它摆脱了旧观念的束缚.有趣的是,这个突破性的发明,是于炎热的夏天中在电冰箱内取得的.朗缪尔决心将干冰布云法实施于人工降雨的实践.1946 年时他虽已是66岁的老人,但他仍像年轻人一样燃烧着探索自然奥秘的热情.1946 年的一天,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,就像农民将种子播下麦田.30 分钟以后,狂风骤起,倾盆大雨洒向大地.第一次人工降雨试验获得成功.
朗缪尔开创了人工降雨的新时代.根据过冷云层冰晶成核作用的理论,科学家们又发现可以用碘化银（AgI）等作为“种子”,进行人工降雨.而且从效果看,碘化银比干冰更好.碘化银可以在地上撒播,利用气流上升的作用,飘浮到空中的云层里,比干冰降雨更简便易行.
“人工降雨”行动在战争中作为一种新式的“气象武器”屡见不鲜.美越战争时期,由柬埔寨通往越南的“胡志明小道”车水马龙,国外支援越南人民抗击美帝侵略者的作战物资,靠这条唯一的通道源源不断地送往前线.但那里常常出现暴雨,特大洪水,冲断桥梁,毁坏堤坝,大批运输车辆挣扎在泥泞的山路上,交通受到了很大的影响,其破坏程度不亚于轰炸.开始越
方对这种突如其来的暴雨茫然无知,后来,经多方侦查才知道,这是由美国总统约翰逊亲自批准并实施了6 年之久的秘密气象行动,即美国在那条路上空进行了“人工降雨”行动.
“天有可测风云”其含义不仅在于“人工降雨”,它还启发人们能合理地进行人工控制天气.朗缪尔对此也作了研究,他希望在暴风雨来临之前,运用人工控制的方法,将它消灭在萌芽状态.这一设想不仅合理而且可行,现在已得到了广泛应用.