纳米碘化银在人工影响天气的应用研究 II: 室内实验

运用爆炸法,使用“37型”降雨实弹分别在室内20 L和1200 L云室对研制的人工影响天气纳米碘化银催化剂的成冰性能,包括成核率、成冰阈温、核化速率等,进行检测和研究.在相同实验条件下,在“37型”降雨实弹上将纳米碘化银催化剂与目前常用碘化银催化剂进行对比试验.结果表明,纳米碘化银催化剂成冰性能明显优于常规碘化银催化剂,其成核率比常规碘化银催化剂提高1～2个数量级;成冰阈温值增加;核化速率明显加快.     

层状云系催化增雨的中尺度模拟研究

利用PSU/NCAR中尺度模式MM5研究层状云碘化银催化后的区域外效应.在MM5中双参数显式云物理方案基础上,采用显式方法加入碘化银粒子的成核机制,建立碘化银粒子比含水量和数浓度预报方程.通过增加催化过程的程序模块,建立起一个中尺度人工催化系统.采用三重嵌套到3.3 km格距模拟了一次层状云系大范围降水,此个例-5℃到-10℃上碘化银催化试验结果表明碘化银在高空风的作用下向下风方输送并影响云内的微物理过程,碘化银持续作用时间为3h.大多数碘化银主要起凝华核作用,催化后冰晶增加主要靠凝华过程.催化后3h内在下风方区域80 km到240 km有10％～30％的增雨,出现催化区域外效应.     

纳米碘化银在人工影响天气的应用研究III: 表征实验研究

针对新型纳米碘化银催化剂在人工影响天气中有较大的应用前景,采用粉末化学液相沉淀法在常温常压条件下制备了与冰晶具有相近结构的纳米碘化银(AgI)粉末,采用场发射透射电子显微镜和X射线衍射谱等对碘化银粒子的结构特性、尺寸分布和比表面积等进行了与成冰性能相关的实验表征.与目前用的常规碘化银进行了表征特征对比表明,该纳米碘化银粒子的晶格常数更接近于冰,尺寸在30～90 nm之间,具有较高的吸附能力和比表面积.     

三七高炮碘化银炮弹冰核生成率的检定

碘化银是优越的成冰物质。但由于所采用的碘化银烟粒的发生方法不同,每克碘化银所能产生的冰核数目(即成核率),可相差3至4个数量级。因此,对碘化银烟粒发生技术的成核率进行检定,是加强人工降水与防雹作业设计的基础工     

碘化银播撒对云和降水影响的中尺度数值模拟研究

通过在WRF (Weather Research and Forecasting) 中尺度天气数值模式中引入碘化银与云相互作用过程, 建立了中尺度播撒碘化银数值模式。研究了碘化银播撒对于中尺度对流天气过程中云和降水的影响, 研究了不同播撒部位、 播撒时间和播撒剂量情况下碘化银的扩散、 传输及其对云中水成物和降水量的影响。研究结果表明, 碘化银在云中的扩散传输过程与播撒的位置有很大关系, 在最大上升气流区播撒的碘化银能随着气流更快地扩散到云体上部过冷水含量丰富的区域, 播撒在云上层入流区和云下层入流区的碘化银扩散到云中过冷水区需要时间更长, 同时有大部分停留在云体边缘。碘化银能与云中过冷水相互作用, 消耗过冷水使云中冰晶数浓度明显增加, 从而使霰粒子转化减少, 过冷水更多地转化为雪粒子, 过冷水凝结释放出潜热使上升气流增强, 促进了对流发展。由于雨水含量的增加, 地面降水也出现增加。碘化银播撒率对地面降水量影响很大, 当播撒率为0.6 g/s时, 播撒对降水的影响时间超过4小时, 增雨的效果更好。播撒率为0.1 g/s时增雨效果不明显, 当播撒率为1.2 g/s 时, 对总降水可能出现抑止作用。对比碘化银播撒率为0.6 g/s时12小时地面增雨量, 在云上层入流区播撒碘化银试验中, 地面增雨量比对最大过冷水含量区的催化试验提高了48.7%, 最大上升气流区播撒试验增雨效果最好, 地面增雨量比在最大过冷水区域播撒提高了72.1%。     

国外零讯

用溴化银进行人工降雨通常人工降雨是在云中撒播碘化银。碘化银的成冰阈温是-2.5℃左右。这是因为碘化银晶格中“细胞”的大小要比冰晶的大一些。美国纽约州立大学研究认为,如果用溴原子来代替晶体结构的碘原子,则会产生大小与冰的晶格相近的品格。在碘化银中用溴原子替换30%左右的碘原子时,则成冰阈温可提高到-1℃。     

碘化银冷云催化剂的改进设想

碘化银是一种应用比较广泛的人工影响天气冷云催化剂，广泛地应用于人工增雨和人工防雹，但是通过实际作业和室内实验我们发现常用的碘化银催化剂还存在一些不足之处，主要表现在成核率和成核阐温方面，本文旨在根据常用碘化银在催化应用中的不足，利用当前较流行的纳米技术和纳米材料的生产工艺，通过理论分析和初步的实验结果，阐述碘化银冷云催化剂的改进方案。     

“三七”炮弹聚能分散碘化银成冰核效率的试验研究

本文介绍了经改装后“三七”炮弹产生聚能效应,分散碘化银从-4.0～-20.0℃范围内,各温度下的成冰核效率。这种方法1克散装碘化银在-4.0～-20℃范围内,产生的冰核数目,比目前广泛应用于人工降雨、防雹碘化银“三七”炮弹(内装4克压制成型碘化银)平均成核率高1个量级。 在检测碘化银“三七”炮弹成核率中,采用了多云室、统一本底气、严格封闭云室顶部、大容器稀释、瞬时检测的方法,有效地避免了环境污染引起的误差,减小了在针管中稀释造成的累积误差,提高了检测冰核水平。     

在二氧化钛微粒上镀碘化银作为成冰核

美国科罗拉多州立大学M.L.科林和罗伊巴纳斯发表一篇题为《在二氧化钛微粒上镀碘化银作为成冰核》的文章。文章指出:有可能用一个一般的热碘化银发生器产生含有镀碘化银的二氧化钛微粒的烟雾。这种方法是在发生器的供料中加进绘画中经常使     

人工降雨的新催化剂——四聚乙醛

随着人工降雨的迅速发展,碘化银的成本高,极需用新的催化剂代替。美国丹佛大学福田矩彦教授研究成功一种能代替碘化银的有机冰晶核。据认为此种冰晶核成本低而且无害。福田教授近十年间,对是否能有代替碘化银的物质进行了研究。     

四聚乙醛冷云播撒试验简况

碘化银是一种较好的冷云播撒剂,在国内外的人工降水和防雹工作中广泛应用。但碘化银昂贵、稀少,不宜于大量使用。从1973年开始,国内研究了一种新的冷云播撒剂——四聚乙醛。四聚乙醛是一种成冰活性高、价廉、无毒的有机物质,当温度高于-10℃时,其成核率较碘化银高100—1000倍,而价格又比碘化银约低100倍。实验检定结果表明,四聚乙醛有很高的成冰阈温(不低于-2℃),在实验室内,利用简单的汽化—凝结设备,产生的四聚乙     

答疑解惑

人工影响天气会污染环境吗 人工影响天气是微物理过程,而不是产生新物质的化学变化过程。人工影响天气作业中经常使用的干冰、液氮、碘化银等催化剂并不会造成环境污染。干冰、液氮汽化后成为二氧化碳和氮气,它们本身就是空气的组成部分,对环境不会产生影响。碘化银中的银离子是重金属,但碘化银用量极小,分散在很大的区域里面,单位体积的含量微乎其微。     

箭载催化剂冰核生成率的检定

本支介绍了JBR-56型火箭箭载催化剂冰核生成率的检测。得出箭载碘化银8克每箭的冰核总数高于现使用的三七高炮弹每弹(含4克碘化银)的成冰核总数,就每克碘化银的成核率相比,无量级上的明显增加。在温度高于-12℃范围内,箭载的成核率仍然偏低,不理想,我们认为这可能是所使用的爆炸法所限。     

一种新型碘化银烟火剂成冰效率的研究

南京气象学院与南京理工大学合作,研制了一种新型碘化银烟火剂,定名为华气—1号。这种烟火剂具有易燃、燃烧充分、不吸湿、不潮解、易于长期保存等优点。它可以装入三七炮弹弹头,应用底部排气技术,达到增程的目的。烟火剂点火后以燃烧方式播撒碘化银,从而可使碘化银在-8—-12C时的成冰效率提高3个数量级。     

地面碘化银烟炉在广西人工影响天气作业中的应用

通过对广西人工影响天气工作发展的现状、规模及需求,从作业装备、作业方式、气候特征、地理环境等方面进行具体分析,得出结论:地面碘化银烟炉是对广西现有人工影响天气作业方式局限性的有效补充;新形势下,在广西利用地面碘化银烟炉进行人工增雨作业是必要的和可行的。同时,对桂林资源县十里平坦布设面地面碘化银烟炉进行了可行性分析。     

地面碘化银烟炉在山区人工增雨中的应用

2001～2002年6～7月连续两年，在中天山北坡山区的乌鲁木齐河和头屯河流域利用地面碘化银烟炉进行了播云催化地形云试验。本文主要介绍地面碘化银烟炉在山区增雨试验中的应用。     

人工增雪（雨）工具BR—3焰弹介绍

在过去的 5 0多年中 ,人工催化作为增加降水量的一种方法得到重视和发展 ,在比较成功的地区增加降水量约为 1 0 %～ 2 5 % ,产生了很大的经济效益和社会效益。在人工影响天气作业中应用最广泛 ,成效最明显的催化剂是碘化银。通过科学实验 ,有针对性地研制了许多碘化银混合物配方 ,使在不同环境下碘化银成核率达到最好。特别是近年来北京理工大学与中国气象局人工影响天气研究所合作 ,从 1 6种配方中筛选出ＢＲ - 88- 5型碘化银焰火剂。经过多次实验 ,作了进一步改进后生产出ＢＲ - 3型焰火剂 ,组装成ＢＲ - 3型焰弹。经室内测试结果表明 ,Ｂ…     

碘化银发生器常见故障的识别

碘化银发生器是向云中播撒催化剂的重要工具,但是由于此工具结构的不完善,往往在飞行作业的过程中出现熄火、中止催化的现象。该文主要就碘化银发生器工作中的常见故障进行了分析,并提出了解决的方法。     

人工影响天气用碘化银催化剂对区域环境影响的研究进展

中国自1958年以来开展人工影响天气作业。碘化银作为主要的催化剂,是否会对环境造成影响备受关注。分析了国内外使用碘化银开展人工增雨雪和人工防雹外场试验作业后降水、土壤和湖泊等的Ag+含量,尽管催化后Ag+含量会有不同程度的增加,尤其是地面燃烧炉催化和人工防雹作业,但降水和水库中的Ag+含量远低于饮用水标准。统计了我国外场人工影响天气作业的碘化银用量,结合降水和水库中Ag+浓度观测,认为我国人工影响天气使用的碘化银不会对水资源和环境造成影响。     

地面碘化银冰核发生器

·引言·碘化银至今还是应用最广泛的播云催化剂之一.碘化银冰核的发生方法基本可分为,溶液喷撒法、爆炸法、烟火法和溶液燃烧等四种.国外很少用前两种方法,原因是成核率比较低;后两种方法国外应用得很普遍.就后两种方法来说,一般认为溶液燃烧法比烟火法要经济,花费约为1与4之比.我国在人工影响天气方面对碘化银冰核的发生方法研究的还很不够,使用得最广泛而又最有效的是三七人工降雨弹.但其产生碘化银冰核的方法是爆炸法,成核率较之燃烧法要低;同时,只能在交通比较方便的地方使用,耗费的人力和物力都较大.