第二章人工影响天气的基础知识和技术方法分析
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人工增雨是采用人为的方法对一个地区上空可能下雨或正在下 雨的云层施加影响， 开发云中潜在的降水资源， 通过人工在云中增加 足够数量的冰晶， 因为冰面上的饱和水汽压比水面要低， 因此在云内 的水滴中增加冰晶时， 水滴中的水会自动蒸发并凝集到冰晶上去， 使
冰晶不断长大， 大到空气的浮力不足以支持它们的时候， 便会落到地 面形成雨（或雪） 。有人又把云中的水喻为一座水库中的水，闸门开 启得小，流出的水量就少， 当通过人工向云中播撒催化剂以后，就如 同把这座“小水库”的闸门开大， 水便会多流出来一些， 增大云的降 水效率，以达到人工增雨的目的。
第二章 人工影响天气的基础知识和技术方法 第一节 人工影响天气的基础知识
人工影响天气概念的提出是基于人类为了生产和生活的需要， 希 望通过人为干预， 克服或减轻由恶劣天气引起的自然灾害， 在适当条 件下，促使天气向有利于人类需要的方向发展，包括人工防雹、人工 增雨、人工防霜、人工消雾、人工消雨等。在本文中我们只介绍人工 防雹、人工增雨和人工防霜。 这里需要说明的是， 人的力量是有限的， 要彻底改变天气、气候是不可能的，我们只能在适当时候、适当条件 下影响天气。
大量悬浮于空气中的某些微粒上凝结， 这样就形成了有很多小水滴组 成的云。
云是天气的招牌， 出现不同的云，预示着不同的天气征兆。人工 影响天气（人工增雨，人工防雹）主要是对云的影响，这就需要重视 对云的观测，云的观测主要是目测它的外形特征，包括云块大小、颜 色、亮度、云块的边缘特征，云在天气中的分布及云底距地面的高度 等各个方面，确定其所属云种，云底高度和遮蔽天空的份数，判断云
状、测定云高和估计云量。 一 云的分类和特点
按形态学分类可分为高云族、中云族、低云族，按发生学分类可 分为积状云、层状云、波状云，按气象观测规范根据云的外形特征， 结构特点，和云底高度可分为 3 个族， 10 个属， 29 种云。见附表２ -1
针对防雹增雨直接作业的云体， 我们这里详细介绍积云、 积雨云 和雨层云这三种云。
所谓人工防雹， 是采用人为的办法对一个地区上空可能产生冰雹 的云层施加影响， 使云中的冰雹胚胎不能发展成冰雹， 或使小冰粒在 变成大的冰雹之前就降落到地面。 人工防雹原理， 就是设法减少或切 断给小雹胚的水分供应。 要达到防御冰雹的效果， 需向云中播散足够 量的催化剂，以产生大量的冰晶，迅速形成水滴或冰粒。造成同雹胚
云和降水过程的能量是十分巨大的，一个气团雷暴以 103km 的云 体考虑，其含水量的凝结潜热为 25×1015J，相当于 10 万吨煤燃烧的 发电量。目前人工影响雹云和降水的主要途径是向某些发展初期的雹 云，或降水效率不高的降水云中，对云体的适当部位，抓住时机进行 针对性的催化作业， 达到人工影响天气效果。 比如有了降水天气过程， 通过人为催化使小雨变成中雨或大雨， 有了降雹天气过程， 通过催化 使大雹变成小雹、软雹或雨滴，起到防御和减轻自然灾害的作用。 一、人工防雹原理和技术方法
第二节 观云识天气 巴彦淖尔市人影探测手段有了较大发展， 使用了新一代天气雷达 指挥防雹增雨作业， 尽管有了现代设备， 但受设备探测距离等诸多因 素的影响， 加之巴彦淖尔市东西距离长， 一些炮点不在雷达的最佳观 测范围内，作业点需要有经验的气象人员和作业人员观云识别天气， 实践证明作业点的看云识别天气是一件很重要的工作。 云的形成： 由于潮湿空气上升绝热膨胀冷却， 使其相对湿度不断 增大，最后空气中的水汽得到饱和，再进一步冷却，过剩的水汽就会
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竞争水分的优势， 从而抑制雹块的增长。 人工防雹是用高炮或火箭将 装有碘化银的弹头发射到冰雹云的适当部位， 以喷焰或爆炸的方式播 散碘化银。具体的影响方式有以下两种： （ 1）过量播撒催化剂（又叫催化法原理，也叫引晶法）
观测结果表明，冰雹云的上部存在着过冷却水含量很大的累积 带，为冰雹生长区。在累积带之上气流升速较小，温度又低，很容易 产生雹胚，它们靠碰撞过冷却水滴而长大， 在强烈上升气流的作用下， 雹胚多次往返于液态水累积区增大而生成冰雹。 若在这个累积区大量 引进人工冰雹胚胎，去争食云中有限水分，使冰雹不致于长的太大， 就可能抑制冰雹的生长或雹灾的形成。 （ 2）云中爆炸（又叫爆炸法原理）
目前，人工增雨使用的催化剂通常分为三类， 第一类是可以大量 产生凝结核或凝华核的碘化银等成核剂； 第二类是可以使云中的水分 形成大量冰晶的干冰等制冷剂， 第三类是可以吸附云中水分变成较大 水滴的盐粒等吸湿剂。碘化银、干冰等是适用于温度低于 0℃冷云的 催化剂；目前我国主要是对冷云实施人工增雨。
飞机、高炮和火箭是把催化剂播撒到云中的常用人工增雨作业工 具。高炮和火箭是在弹头和弹体内装填适量碘化银， 从地面发射到云 中适当部位后爆炸播撒或沿火箭弹道喷撒。人工制造冰晶或大水滴， 促使更多的云水转化为降水。
由于炮弹在云中爆炸， 爆炸产生的冲击波产生震动效应， 可以直 接干扰云中有组织的上升气流进而阻止冰雹的继续增长， 此时有组织 的上升气流正是形成冰雹的最佳气流结构， 同时也可使冰雹受到强烈 震动后变软。 二是爆炸也可能使过冷水滴冰晶化， 因而减少了云层中 过冷却液态水的存在， 也能起到抑制冰雹的生长或限制大冰雹形成的 作用。 二、人工增雨基本原理和技术方法
垂直发展旺盛时，个体臃肿高耸，在阳光下边缘明而亮，云体向上发
展较强，成熟阶段的浓积云，厚度可达 4～5 千米，垂直厚度大于水
平宽度，浓积云在我们河套地区一般不会产生降水。
云状分类
云族
云属
分类
积云
淡 积 云 、碎 积 云 、浓 积
1、积云；积云分为淡积云、碎积云和浓积云三种。积云是垂直 向上发展，顶部呈圆形或圆形叠加，而底部几乎水平的云，云体边界 分明。
淡积云：扁平的积云垂直发展不旺盛，由水滴组成但有时可伴 有冰晶，云底高度 600～1200 米，云体的水平宽度大于垂直高度。
碎积云：破碎的不规则的积云块（片） ，个体不大，形状多变。 浓积云：浓厚的积云， 顶部呈重叠的圆弧形凸起， 很像花椰菜，
冰晶不断长大， 大到空气的浮力不足以支持它们的时候， 便会落到地 面形成雨（或雪） 。有人又把云中的水喻为一座水库中的水，闸门开 启得小，流出的水量就少， 当通过人工向云中播撒催化剂以后，就如 同把这座“小水库”的闸门开大， 水便会多流出来一些， 增大云的降 水效率，以达到人工增雨的目的。
第二章 人工影响天气的基础知识和技术方法 第一节 人工影响天气的基础知识
人工影响天气概念的提出是基于人类为了生产和生活的需要， 希 望通过人为干预， 克服或减轻由恶劣天气引起的自然灾害， 在适当条 件下，促使天气向有利于人类需要的方向发展，包括人工防雹、人工 增雨、人工防霜、人工消雾、人工消雨等。在本文中我们只介绍人工 防雹、人工增雨和人工防霜。 这里需要说明的是， 人的力量是有限的， 要彻底改变天气、气候是不可能的，我们只能在适当时候、适当条件 下影响天气。
大量悬浮于空气中的某些微粒上凝结， 这样就形成了有很多小水滴组 成的云。
云是天气的招牌， 出现不同的云，预示着不同的天气征兆。人工 影响天气（人工增雨，人工防雹）主要是对云的影响，这就需要重视 对云的观测，云的观测主要是目测它的外形特征，包括云块大小、颜 色、亮度、云块的边缘特征，云在天气中的分布及云底距地面的高度 等各个方面，确定其所属云种，云底高度和遮蔽天空的份数，判断云
状、测定云高和估计云量。 一 云的分类和特点
按形态学分类可分为高云族、中云族、低云族，按发生学分类可 分为积状云、层状云、波状云，按气象观测规范根据云的外形特征， 结构特点，和云底高度可分为 3 个族， 10 个属， 29 种云。见附表２ -1
针对防雹增雨直接作业的云体， 我们这里详细介绍积云、 积雨云 和雨层云这三种云。
所谓人工防雹， 是采用人为的办法对一个地区上空可能产生冰雹 的云层施加影响， 使云中的冰雹胚胎不能发展成冰雹， 或使小冰粒在 变成大的冰雹之前就降落到地面。 人工防雹原理， 就是设法减少或切 断给小雹胚的水分供应。 要达到防御冰雹的效果， 需向云中播散足够 量的催化剂，以产生大量的冰晶，迅速形成水滴或冰粒。造成同雹胚
云和降水过程的能量是十分巨大的，一个气团雷暴以 103km 的云 体考虑，其含水量的凝结潜热为 25×1015J，相当于 10 万吨煤燃烧的 发电量。目前人工影响雹云和降水的主要途径是向某些发展初期的雹 云，或降水效率不高的降水云中，对云体的适当部位，抓住时机进行 针对性的催化作业， 达到人工影响天气效果。 比如有了降水天气过程， 通过人为催化使小雨变成中雨或大雨， 有了降雹天气过程， 通过催化 使大雹变成小雹、软雹或雨滴，起到防御和减轻自然灾害的作用。 一、人工防雹原理和技术方法
第二节 观云识天气 巴彦淖尔市人影探测手段有了较大发展， 使用了新一代天气雷达 指挥防雹增雨作业， 尽管有了现代设备， 但受设备探测距离等诸多因 素的影响， 加之巴彦淖尔市东西距离长， 一些炮点不在雷达的最佳观 测范围内，作业点需要有经验的气象人员和作业人员观云识别天气， 实践证明作业点的看云识别天气是一件很重要的工作。 云的形成： 由于潮湿空气上升绝热膨胀冷却， 使其相对湿度不断 增大，最后空气中的水汽得到饱和，再进一步冷却，过剩的水汽就会
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竞争水分的优势， 从而抑制雹块的增长。 人工防雹是用高炮或火箭将 装有碘化银的弹头发射到冰雹云的适当部位， 以喷焰或爆炸的方式播 散碘化银。具体的影响方式有以下两种： （ 1）过量播撒催化剂（又叫催化法原理，也叫引晶法）
观测结果表明，冰雹云的上部存在着过冷却水含量很大的累积 带，为冰雹生长区。在累积带之上气流升速较小，温度又低，很容易 产生雹胚，它们靠碰撞过冷却水滴而长大， 在强烈上升气流的作用下， 雹胚多次往返于液态水累积区增大而生成冰雹。 若在这个累积区大量 引进人工冰雹胚胎，去争食云中有限水分，使冰雹不致于长的太大， 就可能抑制冰雹的生长或雹灾的形成。 （ 2）云中爆炸（又叫爆炸法原理）
目前，人工增雨使用的催化剂通常分为三类， 第一类是可以大量 产生凝结核或凝华核的碘化银等成核剂； 第二类是可以使云中的水分 形成大量冰晶的干冰等制冷剂， 第三类是可以吸附云中水分变成较大 水滴的盐粒等吸湿剂。碘化银、干冰等是适用于温度低于 0℃冷云的 催化剂；目前我国主要是对冷云实施人工增雨。
飞机、高炮和火箭是把催化剂播撒到云中的常用人工增雨作业工 具。高炮和火箭是在弹头和弹体内装填适量碘化银， 从地面发射到云 中适当部位后爆炸播撒或沿火箭弹道喷撒。人工制造冰晶或大水滴， 促使更多的云水转化为降水。
由于炮弹在云中爆炸， 爆炸产生的冲击波产生震动效应， 可以直 接干扰云中有组织的上升气流进而阻止冰雹的继续增长， 此时有组织 的上升气流正是形成冰雹的最佳气流结构， 同时也可使冰雹受到强烈 震动后变软。 二是爆炸也可能使过冷水滴冰晶化， 因而减少了云层中 过冷却液态水的存在， 也能起到抑制冰雹的生长或限制大冰雹形成的 作用。 二、人工增雨基本原理和技术方法
垂直发展旺盛时，个体臃肿高耸，在阳光下边缘明而亮，云体向上发
展较强，成熟阶段的浓积云，厚度可达 4～5 千米，垂直厚度大于水
平宽度，浓积云在我们河套地区一般不会产生降水。
云状分类
云族
云属
分类
积云
淡 积 云 、碎 积 云 、浓 积
1、积云；积云分为淡积云、碎积云和浓积云三种。积云是垂直 向上发展，顶部呈圆形或圆形叠加，而底部几乎水平的云，云体边界 分明。
淡积云：扁平的积云垂直发展不旺盛，由水滴组成但有时可伴 有冰晶，云底高度 600～1200 米，云体的水平宽度大于垂直高度。
碎积云：破碎的不规则的积云块（片） ，个体不大，形状多变。 浓积云：浓厚的积云， 顶部呈重叠的圆弧形凸起， 很像花椰菜，