气象工程服务技术

五、云滴增长的物理过程（原理）（暖、冷云降水机制）
1、云滴发展初期
凝结（或凝华）增长
2、云滴发展后期
暖云
冲并增长
冷云
贝吉龙效应
云滴浓度：单位体积云体内所包含的云滴的个数称为数密 度或浓度。
云滴愈小，浓度愈大；反之，成立。 云滴滴谱：不同半径的云滴浓度的分布。 云滴谱宽：云滴的最大半径与最小半径之差。
组成。
t > 0 ℃ 为水滴
水云、暖云
0 ℃ > t > -15 ℃ 为水滴
云
-15℃ > t > -30 ℃ 为过冷水滴和冰晶
冷云
混合云
t < -30 ℃以下 为冰晶
冰云
四、云形成能否产生降水？
1、云滴要足够大。（半径 > = 100 μm 才能是雨滴） （增加云滴谱宽）
2、云滴能够克服空气的浮力和上升气流作用降落到地面上。
马鹤年的观点（P399） 技术：气象工程技术 对象：用户所处的气象环境或两者之间的相互影响 目的：趋利避害、提高效益
1气象工程服务技术的发展——概念
气象工程技术： 人工影响局部天气技术 农业气象适用技术 防雷减灾技术 城市环境气象技术
1气象工程服务技术的发展——发展
背景：科学技术是第一生产力、知识经济时代到来 我国气象工程服务技术发展情况（P400-401） 1. 人工影响天气技术：我国于1958年首次尝试 2. 农业气象适用技术：服务重点 3. 雷电防御技术：我国于1985年开始从事相关技术服务
气象工程服务技术
气象工程服务技术主要内容
1. 气象工程服务技术的发展简述 2. 人工影响天气服务技术 3. 农业气象工程服务技术 4. 雷电灾害防御技术
1气象工程服务技术的发展——概念
气象服务
信息服务
气象工程服务
应用气象工程技术手段，为用 户提供技术性、工程性的气象 服务
1气象工程服务技术的发展——概念
1气象工程服务技术的发展——发展
发展前景：
技术创新——持续发展的根本动力 产业化——做大做强的重要途径
气象工程服务的技术基础与开发
应用气象是科学技术基础：多学科的相互交叉，分支众多
1. 农业气象 2. 海洋气象 3. 航空气象 4. 水文气象 5. 交通气象 6. 医疗气象 7. 能源气象
……
不同类型的云，滴谱不同，层云和雨层云比层积云和晴天积云谱 宽而云滴浓度小。
一般说来，积雨云、浓积云和雨层云滴谱较宽，因而大水滴较多，容易 降水。而晴天积云层积云滴谱较窄，不易产生降水。
在适当的天气条件下,通过人工干预,使天 气过程向符合人类愿望的方向发展
目前,人工影响天气主要是指人工增雨和人工消雹,可以 扩展到人工消雨、消雾、防霜、人工引雷等方面。
远在一百多年前，我国云南，甘肃地区群众在生 产实践中就开展了炮击雹云的防雹工作。 1931年荷兰人范拉特在云上二百米处从飞机上撒 下1.5吨干冰，结果下了雨。当时，错误的认为 是干冰小质点磨擦带电，引入云中的电荷导致云 滴合并增大，因而产生降水，解释为干冰的催化 原理。接着，德国、法国也做了这样的试验，没 有成功，大家产生怀疑，以后就没有继续试验。
多年来 ，俄罗斯在人工影响天气领域一直是一个 世界强国。尤其在人工防雹、人工消云减雨、催化剂 检测和室内实验等方面处于世界领先水平。多架飞机 联合作业、多种催化剂联合使用、催化区域和催化体 积大，人工消云减雨试验和服务保障案例多，经验丰 富。
以色列的人工增雨试验居世界领先水平。其人工 增雨试验设计、催化作业技术、数值模拟技术、监测 技术、效果检验评估技术值得世界同行学习和借鉴。 近年来，以色列科学家在研究气溶胶对云和降水的影 响这一国际科学前沿热点问题方面取得了许多具有国 际影响力的重要成果 。
我国在1958年开始了人工降水试验工作。
20世纪60年代和70年代，美国的人工影响天气活 动得到联邦政府的支持，但始终未能拿出令科学界信 服的完全由播云作业产生的效果。由于人工影响天气 作业效果检验问题一直是一个国际性难题， 美国联 邦政府从20世纪80年代开始逐步减少对人工影响天气 活动的投入。尽管美国政府已不太支持人工影响天气 研究， 但美国国内仍有一些科学家致力于推进云降 水物理和人工影响天气研究，其研究水平和研究成果 仍然居世界前列。
人工影响天气——人工降雨
云：悬浮在空中的大量微小水滴和冰晶。
一、形成云的基本条件：
1、充足的水汽 2、足够的凝结核 3、足够的冷却 二、云的形成和消散过程
故得：
上升运动+水汽
形成云
下沉运动
云消散
三、云的物理性质分类
1. 暖云：云体中的温度 > 0 ℃，云由水滴组成。 2. 冷云：云体中的温度 < 0 ℃，云由过冷水滴和冰晶
瑞典科学家贝吉龙等1933年提出,在大部分形成降水的混合 云中,降水的形成主要取决于云中是否有足够数量的冰晶,能否通 过冰水转化过程形成大水滴。
到1946年,美国科学家雪佛尔和冯纳格相继提出,可以在冷云 中通过播撒干冰或碘化银的方法,适当增加云中的冰晶数量,促使 降水的形成。这些研究指出了人工增雨的基本科学原理,开创了 人工增雨作业的历史。
有关人工消雹的研究工作也于20世纪50和60年代达到了 高潮,其理论依据是前苏联科学家苏拉克维奇提出的所谓“过 量播撒”理论。该理论认为,冰雹一般是在冰雹云中一个范围 不很大的冰雹累积带中由初始冰雹胚胎碰并周围的水滴或冰晶 而增长形成的。如果在这一冰雹累积带中增加大量的冰雹胚胎 ,造成这些冰雹胚胎争食该区域中有限的水滴或冰晶资源,就能 有效抑制大冰雹的生长,从而达到减轻冰雹灾害的目的
人工影响天气工作近年来发展很快， 特别是在防灾、减灾以及重大社会活动的 天气保障服务等方面取得了显著的成绩， 受到社会各界越来越广泛地关注，人工影 响天气工作已成为气象部门一项重要的科 技服务手段。
我们要人工影响天气，首先要知道 云形成的微物理过程，降水是怎样百度文库生的， 才能使人工影响天气达到最佳效果。
气象工程服务的技术基础与开发
研究开发方向：
以市场和社会需求为导向 优先发展对国计民生影响重大的技术领域（P406） 强调产业化
2人工影响天气服务技术
人工影响天气： 根据人们的意愿， 通过人为干预，使某些局地天气现 象朝有利于人们预定目的的方向转 化，以克服或减轻恶劣天气引发的 灾害，这种改造自然的科学技术措 施。