麥榕
在田野里播撒種子,會長出幼苗,在云中播撒種子,會“長”出什么呢?讓天氣按照人類的意愿發(fā)生、發(fā)展,是人類自古以來的夢想。想要影響天氣,可不是件容易的事情,飛到云中撒“種子”就是人類影響天氣最主要的方法。
播撒的“種子”就是人工影響天氣催化劑。那么問題來了,怎樣把這些“種子”撒入云端呢?這里就不得不提“種子”播撒設(shè)備——人工影響天氣的作業(yè)裝備。
降水是云中水滴或冰晶增大的結(jié)果,圖為冰晶
目前,常用的人工影響天氣作業(yè)裝備包括飛機、火箭、高炮、地面碘化銀煙爐,根據(jù)不同的播撒原理和工作特點,適用于不同的天氣類型和作業(yè)目標。
飛機是最佳的播撒工具,搭載各種催化劑的飛機飛入云端,沿預(yù)設(shè)的播撒航線實施精準作業(yè),可以實現(xiàn)“面源播撒”。同時,飛機可以搭載各類云物理探測儀器,對作業(yè)前后云系的宏微觀物理參數(shù)進行追蹤監(jiān)測,不僅能進行云物理科學(xué)(研究云、霧、降水形成、發(fā)展、維持和消散規(guī)律的科學(xué))研究,還能觀測播撒效果。
世界上第一次人工影響天氣實驗就是借助飛機開展的。1946年,美國科學(xué)家朗繆爾(I.Langmuir)發(fā)現(xiàn)了冰晶在降水過程中的重要作用,于是指導(dǎo)他的助手在云室中進行實驗。他們觀察到,干冰碎粒和碘化銀煙霧可將過冷水(溫度已經(jīng)達到0攝氏度以下,仍然保持液態(tài)的水)轉(zhuǎn)化為冰晶。同年11月,謝弗駕駛飛機向云中播撒干冰,5分鐘后,云頂出現(xiàn)凹陷的云溝,云下觀測到降雪出現(xiàn),這標志著人類首次人工影響天氣取得成功。
飛機非常適合大范圍層狀云系(布滿全天或部分天穹的,厚度、灰度、透光程度均勻的云層)的增雨(雪)連續(xù)作業(yè),但不適合強對流天氣,例如伴隨雷暴、大風(fēng)、冰雹出現(xiàn)的對流性短時強降水的增雨及防雹作業(yè)。
目前,我國常用的人工影響天氣作業(yè)飛機主要有空中國王350、運-12、新舟60等機型。此外,隨著無人機技術(shù)的發(fā)展,越來越多的無人機也參與到人工影響天氣作業(yè)中,成了空中“播種”的能手。
火箭也是較為常用的云中“播種”裝置。與我們平時在新聞中看到的50~70米高的運載火箭不同,人工影響天氣作業(yè)使用的火箭相對較小。
利用發(fā)射架向空中發(fā)射含有催化劑的火箭彈,火箭彈到達云中一定高度后,開始燃燒并釋放催化劑,在火箭彈飛行路徑沿途形成“線源播撒”,催化劑煙霧隨風(fēng)擴散。
人工影響天氣作業(yè)飛機:空中國王350
? 機載云物理探測設(shè)備
那么,播撒結(jié)束后的火箭彈去了哪里?掉落后會不會砸到人?火箭彈分為兩種,一種是爆炸自毀式火箭彈,播撒結(jié)束后,彈殼在空中炸成絮狀碎片;第二種是降落傘式火箭彈,播撒結(jié)束后,彈殼釋放出降落傘,拖拽著彈殼緩慢降落。兩種火箭彈燃燒后對人和環(huán)境均無影響。
但要注意,如果在野外發(fā)現(xiàn)火箭彈的殘骸,切勿撿拾或自行處理,一定要撥打當?shù)貧庀蟛块T的電話,請專業(yè)人士處理!
火箭適用于各類天氣,既可以在穩(wěn)定的云系中增雨(雪),又可以在強對流天氣中防雹,是云中“播種”的多面手?;鸺€具有可移動作業(yè)、操作便利等優(yōu)點,因此是布設(shè)最為廣泛的人影作業(yè)裝置。
說起威武的高炮,大家通常想到的是它在戰(zhàn)場上大顯神威,卻不知它也能進行云中“播種”。
高炮發(fā)射高度高、炮彈爆炸威力大,是強對流天氣防雹作業(yè)的“主力軍”。爆炸形成的沖擊波,能破壞對流云中有利于冰雹生長的對流結(jié)構(gòu);同時,通過播撒催化劑可以消耗云中的過冷水,達到有效降低冰雹直徑的目的,從而減少冰雹造成的損害。
人工影響天氣作業(yè)使用的火箭
? 增雨火箭發(fā)射架
炮彈爆炸后的碎片十分細小,不會對人和環(huán)境造成傷害。
最后出場的是地面碘化銀煙爐,它與前面的3種增雨(雪)裝備相比,文靜得像個小姑娘,靜悄悄地在山丘上燃燒。
地面碘化銀煙爐
地面碘化銀煙爐通常布設(shè)在山脈迎風(fēng)坡,燃燒碘化銀催化劑后產(chǎn)生的煙霧通過上升氣流向上運動,進入云中。因此,地面碘化銀煙爐十分適合地形云(因地形作用形成的云)的人工增雨(雪)作業(yè),同時也適合山地地區(qū)、大范圍穩(wěn)定的降水天氣。
地面碘化銀煙爐不同于前面3類作業(yè)裝備,它開展作業(yè)時不必申請空域,并且作業(yè)可持續(xù)時間較長。
高炮
通過以上介紹,讀者朋友們是不是對云中播撒“種子”有了更多了解?現(xiàn)在,你一定能回答我的問題了,云中播撒“種子”,“長”出來的是甘霖!
(責(zé)任編輯 / 高琳? 美術(shù)編輯 / 周游)