第二章 人工影响天气的基础知识和技术方法汇总
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一、人工影响天气基本知识
(一)人工影响天气概念和种类
人工影响天气是指在一定的有利时机和条件下,通过人工催化等技术手段,对局部区域内大气中的物理过程施加影响,使其发生某种变化,从而达到减轻或避免气象灾害目的的一种科技措施。
主要包括:人工增雨、人工防雹、人工防霜、人工消雾、人工消雨、人工消云、人工抑制雷电,目前主要的人工影响天气活动是人工增雨、防雹和消雾。
随着科学技术的进一步发展和社会需求的多样化,其他种类的人工影响天气作业将会有广阔的应用前景,人工影响天气将在防灾减灾、水资源安全保障、生态建设和保护等方面发挥越来越重要的作用。
(二)人工增雨原理和方法
科学研究人员利用仪器对云中含水量进行探测的结果表明,云中凝结的水分比实际降水量要多得多,云中凝结的水分约只有20%-80%转变为降水,具体依云的类型而定。
原因是云中某些条件不具备,如自然凝结核含量偏少,更多的水分没有形成降水落到地面。
人工增雨就是向云中播撒适当的催化剂,增加云中凝结核,增大云的降水效率。
其科学基础已被大量室内实验、理论研究和外场试验所证实。
目前人工增雨作业手段技术相对比较成熟的有四种1、飞机:对飞机进行适当改装,在飞机上安装碘化银等催化剂播撒装置,飞到云层的适当部分播撒催化剂实现增雨;2、火箭:通常将火箭发射架安装在人货车上,通过发射携带碘化银的火箭弹到云中进行催化增雨;3、高炮:作业原理与火箭差不多,但危险性较大,同时发射高度较低,影响范围小。
4、地面碘化银发生器:将仪器设置在山脉的迎风坡,借助抬升气流将其产生的微小碘化银粒子送入云层进行催化增雨。
人工影响天气书全文共四篇示例,供您参考第一篇示例:人工影响天气,是指人类利用科技手段和设备来改变或操控自然界的气候现象。
这一概念自20世纪初以来就受到广泛关注,随着科技的不断发展和气候变化的加剧,人们对人工影响天气的研究和应用也逐渐增多。
人工影响天气的方法多种多样,涉及到云雾增减、降雨增减、防霜等多种应用。
人工影响天气的研究主要分为云雾增减和降雨增减两大类。
云雾增减是指通过人为控制云雾的形成和消散,来改变大气中的水汽分布从而影响降水的地域分布。
降雨增减则是指以人为手段来增加或减少降雨量,以达到控制气候和天气状况的目的。
而在实际应用中,人工影响天气主要包括气象控制和气候调节两种方式,既包括针对具体的气象现象进行干预,也包括对整体的气候进行调节。
人工影响天气的方法多种多样,其中包括云稀释、云种子、云催化、雾消散、人工降雨等。
云稀释是指通过人为介入,改变云层的物理结构和化学成分,使云内的水滴凝结成雨滴,从而促使降水的形成。
云种子则是指在云中释放化学物质,以促进云内的水滴凝结形成降水。
云催化则是指利用化学物质来改变云中的水滴性质,使其更易于聚结形成降水。
而雾消散则是指通过喷洒化学物质或者利用激光等手段,来改变大气中的水汽含量和分布,从而减少或消散大雾。
人工降雨则是指通过人为干预,使雨水按照需求分布,或降雨时间延后,来减少自然灾害或调节降水。
人工影响天气的研究和应用在一定程度上可以帮助人们应对气候变化、自然灾害等环境问题,但同时也面临着一系列的技术、伦理、社会等问题。
人工影响天气的技术手段目前还不够成熟,其效果和安全性都存在一定的风险和不确定性。
人工影响天气的应用涉及到环境保护、资源利用等方面的问题,可能对生态系统和人类健康产生负面影响。
人工影响天气的研究和应用也牵涉到国际合作、政治安全等诸多问题,可能引发跨国冲突和纷争。
人工影响天气作为一项复杂而具有潜力的技术,其研究和应用面临诸多挑战和风险,需要相关领域的科学家、政策制定者和公众共同努力,充分评估和控制其技术、伦理和社会风险,推动其可持续发展,并在实践中充分发挥其积极作用,使其成为人类社会应对气候变化、自然灾害等环境问题的有力工具。
人工影响天气岗位培训总复习题及答案第一章云、降水动力学和微物理学基础一、单项选择题:1. 作为人工增雨的的主要对象,冷锋出现频次:(A)冬季最多;(B)春季最多;(C)夏季最多;(D)秋季最多。
答案: B级别:通用2. 暖底云中霰的结凇增长比同质量的水滴的碰并增长:(A)更快;(B)更慢;(C)相当;(D)随小水滴尺度而异,尺度小,霰增长更快。
答案: A级别:通用3. 霰的结凇增长率在较大云滴(d≥20μm)区,(A)随霰密度减小,结凇增长率减小;(B)随霰密度增大,结凇增长率增大;(C)随霰密度减小,结凇增长率增大;(D)随霰密度增大,结凇增长率减小。
答案: C级别:通用4. 霰和冻滴的结凇增长率与过冷水滴的碰并比较明显,在较大云滴(d≥20μm)区(A)冻滴比霰处于有利结凇增长条件;(B)霰比冻滴处于有利结凇增长条件;(C)过冷水滴比霰处于有利碰并增长条件;(D)过冷水滴比冻滴处于有利碰并增长条件。
答案: B级别:通用16. 考虑到潜热作用和热传导效应,空中600hPa冰水共存云中,相应的最大水汽密度出现在:(A)-12℃;(B)-13℃;(C)-15.5℃;(D)-14.25℃。
答案: C级别:通用17. 自然"播种-供水"降水增强机制,常出现于:(A)深厚层状云系的混杂云中;(B)气团雷暴中;(C)雨层云中;(D)上为高层云,下为碎雨云的云系中。
答案: A级别:通用18. 防雹试验的统计效果检验中,哪个检出率较高.(A)序列试验分析;(B)区域对比试验分析;(C)区域回归试验分析;(D)无法确定。
答案: C级别:通用二、多项选择题2. 在R处目标相对雷达波束轴线方向的运动分量v,称为目标的径向速度,规定朝向天线运动的速度分量的符号是什么,分别表示为:(A)正,v=dR/dt(B)正,v=-dR/dt(C)负,v=dR/dt(D)负,v=-dR/dt答案: B级别:通用三、简答题2. 为什么出现的雨滴大都在2~3mm以下?答案:大气中因湍流作用,雨滴变形、碰撞产生破碎,不像静止大气那样可出现4~5mm的雨滴。
人工影响天气基本原理章人工影响天气基本原理人工影响天气和气候既是人类千百年来的古老愿望,又是今天迅速发展着的一门新兴学科。
切人为影响(有意识的和无意识的)天气和气候的活动都属于这门学科的研究范畴。
人工影响天气是建立在云降水物理学基础上的一门应用科学技术,在深入研究云动力学和微物理学特征及其相互制约关系的基础上,根据云降水的形成和发展变化规律,因势利导,施加人工影响,以便使天气状况向人们所希望的方向演化。
前面已经讲过,能否降水与云中微物理条件及过程有关,能否降大量降水则与云的宏观条件有关。
除了少数情况外,人工影响天气实际上就是人工影响云,一方面改变云中微物理条件及过程,另一方面通过第一方面的作用促使云中宏观动力过程产生相应变化。
现阶段人工影响天气主要致力于在适宜的地理背景和自然环境中,选择适当的云体部位进行人工催化作业,以达到(1)增(加降)雨(雪);(2)消雾、消云,(3)抑制冰雹等目的。
尽管在方法技术上并不完全成熟,还处于科学研究和应用试验相结合的阶段,但已经取得了一定的成效。
有些国家已形成了人工增雨、防雹和消雾的业务体系,对国民经济和人类抗拒自然灾害有促进作用。
在过去的40 多年中,播云技术作为增加降雨量、抑制冰雹增长的一种方法得到了发展。
播云增加的雨量是有一定比例的,在比较成功的地区,增加量约为5% 一20% 。
这些增加的水量降落在农田地区,对农业丰产丰收会有很大的帮助;如果降落在山区,则有利于水力发电和灌溉;在重要林区,人工增雨为扑灭森林火灾起了关键作用。
我国先后有20 个省、市、自治区开展人工防雹,多数地区取得了一定的社会和经济效益,在一些有专业技术人员参加组织试验的防雹地区,初步统计资料分析表明,雹灾面积减少40 %一80 %。
然而必需认识,播云技术具有不确定性,应用时务必慎重决策。
面简单介绍人工影响云、雾和降水的基本原理及方法。
1.增加降水当云中既有足够大的水滴或冰质粒,就有可能发生云水转化,产生降水。
人工影响天气摘要人工影响天气是用人为手段使天气现象朝着人们预定的方向转化,如人工降水、人工降雹、人工消云、人工消雾、人工削弱台风、人工抑制雷电、入工防霜冻等。
概述人工影响天气()用人为手段使天气现象朝着人们预定的方向转化,如人工降水、人工降雹、人工消云、人工消雾、人工削弱台风、人工抑制雷电、入工防霜冻等。
人类活动无意识地使天气发生变化,如都市对天气的作用等,不属于人工影响天气,而称为人类对大气的无意识影响。
人工影响天气主要是利用云(雾)的微物理不稳定性。
例如在温度低于0℃的冷云中往往存在着大量未冻结的水滴,播撒成冰催化剂可使它们转化为冰晶以促进水滴的形成,释放的潜热会改变云的热力、动力结构,在不同场合下可以促进降水、减少冰雹、消云(雾)或者减小台风风力;在暖云(雾)中播撒大小适当的盐粉可以促进雨滴的生成,在不同场合下可以促进降雨或者消云(雾)。
从自然变化中把播云造成的变化区分开来是很困难的,因此人们对于人工影响天气试验的效果存在着不同的看法和估价。
总之,除人工消除过冷雾的技术比较成熟,已在一些重要机场投入使用外,总的说来,人工影响天气尚处于试验研究阶段。
简史从避雷针开始,到往云层里播撒食盐、干冰和碘化银,影响天气的尝试,几乎可以说古已有之。
首次有科学根据的人工增雨建议是气象经典著作《风暴原理》(1841)的作者美国埃斯皮(Espy,1839)提出的,他认为在潮湿的空气中可用烈火产生上升气流来造云致雨。
但是,真正的人工影响天气的科学活动,应该始于1946年的美国。
那一年11月13日,谢弗(Schaefer)和冯内古特(Vonnegut)实施了人类首次在云中撒播干冰,5分钟后几乎整个云都转化成雪粒并形成雪幡,这次成功的试验开创了人工影响天气的新时代。
1、从避雷针开始人类最早影响天气的科学尝试,也许应该追溯到避雷针。
避雷针一般认为是富兰克林在1749年发明。
实际上首次有科学根据的人工影响天气建议是美国气象学者伊斯派于1839年提出的,他认为在潮湿的空气中可用烈火产生上升气流来造云致雨。
《地球上大气》人工影响天气技术在我们生活的地球上,大气就如同一个神秘而又至关重要的舞台,各种天气现象在这里轮番上演。
而随着科学技术的不断发展,人类已经逐渐掌握了一些能够干预和影响天气的手段,这就是人工影响天气技术。
人工影响天气技术并非是一种新近出现的概念,它的发展历程可以追溯到几十年前。
最初,人们只是进行一些小规模的尝试,而如今,它已经成为了一项相对成熟的技术,在多个领域发挥着重要作用。
人工影响天气技术中,最常见的就是人工增雨。
在一些干旱地区,水资源的短缺严重影响着人们的生产和生活。
当大气条件具备一定的水汽含量,但自然降水过程不足时,人工增雨就有了用武之地。
通过向云层中播撒碘化银等催化剂,促使云滴凝结、增长,从而增加降水量。
这项技术的实施需要对天气条件进行精准的监测和分析,只有在合适的时机和条件下进行操作,才能达到预期的效果。
除了人工增雨,人工消雹也是一项重要的应用。
冰雹是一种破坏性很强的天气现象,会给农业生产带来巨大的损失。
在冰雹形成之前,通过向云层中播撒特定的物质,可以抑制冰雹的生长,或者使其在形成较大颗粒之前就降落,从而减轻冰雹灾害的影响。
那么,人工影响天气技术是如何实现的呢?这就涉及到对大气物理过程的深入理解。
科学家们通过研究大气中的水汽凝结、冰晶形成等过程,掌握了云层的发展规律。
在此基础上,利用飞机、火箭、高炮等工具,将催化剂准确地播撒到目标云层中。
然而,人工影响天气技术并非是万能的,它也面临着一些挑战和限制。
首先,天气系统本身是非常复杂和多变的,要准确预测和把握其发展趋势并非易事。
有时候,即使进行了人工干预,也不能保证一定能够达到预期的效果。
其次,人工影响天气技术的实施需要考虑到环境和生态的影响。
例如,播撒的催化剂是否会对环境造成污染,是否会对生态平衡产生破坏,这些都是需要认真评估和研究的问题。
另外,人工影响天气技术在实施过程中还需要遵循一定的法律法规和伦理准则。
毕竟,天气是一个全球性的系统,局部的人工干预可能会对周边地区甚至更广泛的区域产生潜在的影响。
人工影响天气原理一、引言人工影响天气,是指通过人类的干预手段,改变或控制特定地区的天气状况。
这种技术主要应用在气象灾害的防治、农业生产、水资源管理等领域。
人工影响天气的原理,涉及到大气物理学、云物理学、气象动力学等多个学科,本文将从这些学科的角度,探讨人工影响天气的原理。
二、云物理学与人工影响天气云物理学是研究云的形成、演变和降水过程的学科。
在人工影响天气中,云物理学起到重要的作用。
常见的人工影响天气方法之一是云雾消散,即通过释放人工催化剂或云中的颗粒物,改变云中的水滴或冰晶的大小和浓度,从而促使云雾消散。
这种方法利用了云物理学中的凝结、蒸发、降水等过程,通过改变云中微粒的特性,影响云的形成和稳定性,从而实现云的消散。
三、气象动力学与人工影响天气气象动力学是研究大气运动的学科。
在人工影响天气中,通过改变大气运动,可以影响天气的形成和演变。
例如,人工降雨是通过改变大气中的温度、湿度和运动等参数,使得大气中的水汽凝结成云滴,并逐渐增长为降水粒子,从而实现增加降雨的目的。
这种方法利用了气象动力学中的大气稳定性、辐射传输、湍流等过程,通过改变大气的热力学和动力学特性,实现对天气的影响。
四、大气物理学与人工影响天气大气物理学是研究大气的性质和现象的学科。
在人工影响天气中,通过改变大气中的物理性质,能够影响大气的温度、湿度等参数,从而影响天气的形成和变化。
例如,人工增雪是通过在云中投放冰核,促使云中的水汽凝结为冰晶,进而形成降雪。
这种方法利用了大气物理学中的凝结过程,通过改变云中冰核的浓度和大小,从而实现增加降雪的目的。
五、人工影响天气的应用人工影响天气技术在实际应用中有着广泛的用途。
在气象灾害防治方面,人工影响天气可以用于减轻干旱、抑制冰雹、防治霜冻等。
在农业生产中,人工影响天气可以用于增雨、增雪、抑制台风等,提高农作物的产量和质量。
在水资源管理方面,人工影响天气可以用于调控降雨分布,提高水资源的利用效率。
人工影响天气
天气对人类的生活和农业产出有着巨大的影响。
自古以来,人类一直试图通过各种手段控制和影响天气,从祭祀仪式到近代科技手段的应用。
然而,随着科技的发展,人类有能力利用科技手段来影响天气,这种做法引起了人们的热议和争议。
人工影响天气的历史
人类早在古代就开始探索影响天气的方法。
古代的祭祀仪式和祈雨仪式就是人们试图通过宗教方式来影响天气的尝试。
随着科学技术的进步,人类开始利用科学原理来探索影响天气的可能性。
20世纪初,人类开始使用化学手段,如云层撒盐和灰烬,试图改变云的性质以促进降水。
人工影响天气的现状
随着科技的迅猛发展,人类拥有了更多影响天气的手段。
人们利用云播种、人工降雨等技术来增加降水量,缓解旱灾,改善农作物生长等。
除了影响降水,人们还尝试通过减少温室气体排放来减轻气候变暖的影响,从而减少极端天气事件的发生。
人工影响天气的争议
虽然人工影响天气有利于降雨、缓解旱灾等,但这种行为也引起了争议。
一些人担心人工干预会破坏自然环境的平衡,导致意想不到的后果。
此外,天气涉及广泛的自然系统,即使利用科技手段,我们也难以完全控制天气的变化,而且对气候系统产生长期影响的负面效应可能不易回复。
结语
人工影响天气是一个充满争议的话题,其影响不仅仅局限于科技和环境领域,还牵涉到社会、政治等多方面。
未来,人类需要在利用科技手段影响天气的同时,也要认真考虑其长期影响,保护自然环境,保持生态平衡。
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。
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)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。
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。
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。
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。
①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。
②碎积云:破碎的不规则的积云块(片),个体不大,形状多变。
③浓积云:浓厚的积云,顶部呈重叠的圆弧形凸起,很像花椰菜,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。
云状分类表2-12、积雨云:它包括秃积雨云和鬃积雨云,云体浓厚庞大,垂直发展极旺盛,远看很像耸立的高山。
云顶由冰晶组成,有白色毛丝般光泽的丝缕结构,常呈铁砧状或马鬃状。
云底阴影混乱,起伏明显,有时呈悬球状结构。
①秃积雨云:浓积云发展到鬃积雨云的过渡阶段,花椰菜形的轮廓渐渐变的模糊,顶部开始冻结,形成白色毛丝般的冰晶结构。
②鬃积雨云:积雨云发展到成熟阶段,云顶有明显的白色毛丝般的冰晶结构,多呈马鬃状或砧状。
冰雹多产生于鬃积雨云,这种云的含水量大,能产生强的降水,是防雹作业的主要对象。
3、雨层云:雨层云分为雨层云和碎雨云。
雨层云是厚而均匀的降水云层,完全遮蔽日月,呈暗白色布满天空,常有连续性降水,如因雨雪未及落地在云底形成雨(雪)幡时,云底显得混乱没有明确的界限。
也是我们开展人工增雨较理想的云。
雨层云多数是由高层云演变的,有时也可能直接由蔽光高积云或蔽光层积云演变而成。
碎雨云是低而破碎的云,灰色或暗灰色。
不断滋生,形状多变,移动快,常出现在降水时或降水前后的降水云层之下。
二冰雹云和冰雹1、冰雹云简单的说所谓冰雹云就是发展旺盛的积雨云,它具有积雨云的云体浓厚庞大,垂直发展很快等一般特征,这给人们正确识别冰雹云,带来一定困难,但冰雹云与一般的积雨云(雷雨云),无论在宏观特征,演变规律,还是在声光电等现象都有很多差异。
①环境条件:冰雹云形成的环境条件比雷雨云恶劣,一般在突发性的高温、高湿、暴热、暴湿,以及有利地形,加之有较强天气系统配合易产生冰雹。
②上升气流速度:一般而言,冰雹云与雷雨云内部都存在着上升气流,但冰雹云云内上升气流比雷雨云强,上升气流可达15m2/s以上,上升气流区域大,因此冰雹云的发展要比雷雨云剧烈的多,迅速的多。
③云中含水量:雷雨云与冰雹云云中含水量都比较大,但冰雹云比雷雨云云中含水量要大一些,尤其是冰雹云中上部累积区含水量更大,达到10~20g/m3以上。
④云顶外形:冰雹云与发展旺盛的雷雨云云顶都可以出现砧状或马鬃状,但冰雹云比雷雨云发展旺盛得多,迅速的多,因此云顶高。
由于高空风切变的影响,冰雹云云顶铁砧状非常明显,并且前倾厉害。
⑤云层颜色:雷雨云呈黑色,发展旺盛的雷雨云,有时呈黑黄色,冰雹云也呈黑黄色但偏重于黄色,云底较平,较低,前缘部常出现滚轴状结构,上下翻滚剧烈,好像浓烟一股股往上冲,云层上下前后翻滚,强冰雹云主体有时具有一定的旋转性,云底尤其明显。
⑥雷声:雷雨云响的是炸雷,声音清脆而响亮,而冰雹云多为闷雷,并且连续响个不停,老百姓称拉磨雷,雷声较小。
⑦闪电:雷雨云闪电多为竖闪,(或直闪)光强大,因为多为云与地之间的放电现象,冰雹云多为横闪,光电弱,它是云与云之间的放电现象,但放电现象的频率高,易降雹。
⑧云底云系:冰雹云云底常有碎雨云伴随,雷雨云一般没有其它云系伴随。
另外从气象要素和雷达回波也有一定差别,通常雷雨云、冰雹云过境时温度、湿度、气压等气象要素,都发生明显的变化,但冰雹云比雷雨云气象要素变化大一些,特别是气压变化显著。
雷达回波,由于冰雹云的反射率大,因此冰雹云的雷达回波强,高度高,在平显和高显上冰雹云有着典型的形态特征,而雷雨云则少见。
还有季节的变化,地理位置的不同,冰雹云与雷雨云形成条件有所不同,各地应根据各自的资料进行系统的分析、研究,寻找出当地识别冰雹云和雷雨云的指标。
2、冰雹①冰雹形成的物理过程:夏季在对流发展旺盛的午后,积雨云一直伸展到一万米以上的高空,这种高度空气温度常常低到-50℃左右。
这时云体的下部是暖云,主要是水滴,上部是冷云,主要是冰晶、雪花和过冷水滴。
在这种既有水滴又有冰晶、雪花混合云中,水汽容易直接凝华在冰晶上,使冰晶迅速增大为冰粒,冰粒长大到0.1mm左右时,随着云中起伏的气流上下翻腾,有时被抬到云的上部,有时又降至云的下部,当它被抬到云的上部时,就会与冷却水滴碰合,冻上一层不透明的冰层,当它降到云的下部时,过冷却水滴冻结较慢,冰粒上面又结上一层透明的冰层,这样冰粒不断上升下降,就形成了雹心周围很多透明冰和不透明冰相间的层次,并且像滚雪球似的越滚越大,直到上升气流托不住的时候,便降落到地面,这就是冰雹。
从它的形成过程来看,上升气流越强,翻滚的次数越多,形成的冰雹越大。
冰雹形成的气象条件:第一,冰雹云中必须有较强的上升气流,根据推算如果要形成半径为8mm的冰雹,则要求最大上升气流必须大于15m/s。
第二,冰雹云的垂直厚度一般都要超过8公里,只有这样,高空温度才比较低,有利于过冷却水滴的自然冻结,产生适量的冰雹胚胎。
第三,冰雹云中要有充沛的水汽和适量的冰雹胚胎。
巴彦淖尔市,重灾年一年中出现降雹天气3—4次,轻灾年年一年中出现降雹天气2—3次,出现日期最早3月中旬,最晚的10月下旬,降雹日出现在5—9月份,占总雹日数的89.3%,最多出现在6—8月份。
降雹一般出现在午后到傍晚,85%的雹日出现在12—19时。
第三节雷达识别冰雹云利用天气雷达探测冰雹云有两大优势:①实时探测冰雹云,显示回波的生成、发展及消亡过程;②通过雷达回波形态特征以及雷达回波参量,如回波的面积、强度、顶高、移向移速,尤其是强回波的强度与顶高以及反射率因子的大小可以识别冰雹云。