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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℃。     

又一种冷云成核引晶剂——“间苯三酚”

在1949-1950年间,公认的过冷云、雾的冰晶试剂是干冰、碘化银和碘化铅.其后,近25年间在无机物中只找到一种在一定程度上能代替碘化银和碘化铅的物质,就是硫化铜.为了在有机物中寻找引晶剂曾作过大量的试验,后来发现间苯三酚能起冰核的作用.间苯三酚即1、3、5苯三酚C_6H_3(OH)_3·2H_2O,是一种菱形晶体(a=6.79?,b=8.1?,c=13.7?),在温度110℃时失去结     

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.     

人工增雨降温机理的数值模拟研究: 对流云个例试验

为减轻夏季用电负荷,2004年我国许多省市实施了碘化银催化增雨降温作业。本文利用数值模拟方法讨论了强对流云(冰雹云)催化降温的机理。模拟结果表明,实施碘化银催化后,地面降雨量增加、降雹量减少、地面温度降低。催化使得云中冰晶、霰和雨水的含量增加,造成云雨蒸发、霰的融化(蒸发)及冰晶升华量增加,从而使空气温度降低。     

三维冰雹云数值催化模式改进与个例模拟研究

鉴于播撒冰核形成的冰晶与自然冰晶谱型不同,对三维冰雹云催化模式人工引晶物理过程参数化部分进行了改进,将人工引入的冰晶单独作为预报量处理,导出人工冰晶与其他粒子发生的微物理过程的参数化方程。分析了改进模式的催化功能及人工冰晶的微物理过程及其在催化防雹中的作用。结果表明,在同样催化条件下,改进模式的催化效果优于原模式。水汽在碘化银粒子上核化是产生人工冰晶的主要过程。人工冰晶的空间分布特征表明,它与云水和雨水接触的比例要比自然冰晶高得多,因此人工冰晶收集过冷云水增长是其与自然冰晶最大的差别。与自然冰晶相比,人工冰晶向霰转化的数量多,通过人工冰晶形成的冻滴也多。自动转化是消耗人工冰晶的最重要的物理过程。人工冰晶减雹机制是:对雹云催化后,人工冰晶增加使雪、霰和冻滴增加,转化成冰雹的数量也增加,冰雹的尺度减少,降雹强度和降雹动能通量就减少。     

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%。     

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.     

漫话冰核研究

在人工降水的试验研究中,冯内格特(Vonnegut)1946年发现碘化银的冰核作用,用碘化银搞人工降水比干冰简便经济得多,特别是可以在地面进行作业,因而很快便有了大量的野外试验,并取得了肯定的效果。格兰特(Grant)和埃利奥特(Elliott)曾对美国和澳大利亚一千多次地面碘化银烧烟试验进行了统计分析,指出作业效果同云顶温度的关系十分密切,在-20℃到-15℃间效果最好;低于-23℃,高于-11℃,效果都不明显。 碘化银影响的对象是过冷云。在过冷云中施撒人造冰核,可以在一定的温度范围内促发贝吉龙(Bergeroft)过程,从而有利于形成降水。目前对云中的“冰晶繁殖”过程还不完全清楚。不过,这种过程的存在大概会更有利于人工催化。相比起来,在暖云中施撒吸湿性粒子或水滴,作用究竟多大就有些含糊。根据某些研究来看,暖云中云滴的增大往往并不存在什么障碍,因此,通过人工增大云滴来改变暖云降水     

三种含AgI的气溶胶在水面欠饱和条件下成冰性能的实验研究

在水面欠饱和、冰面过饱和条件下，对三种含碘化银的冰核气溶胶的成冰性能进行了研究。实验是在2 m3等温云室中进行的。在无云条件下排除了接触核化的可能性，同时把冰晶中心有无冻滴作为辨认凝结冻结核化与凝华核化的标志。从实验得到的一些定性结果表明，这三种碘化银气溶胶在成冰性能方面存在着明显的差异。     

人工影响天气纳米碘化银铜复合粉体催化剂结构特征分析

采用液相共沉积方法,在常温常压下制备了纳米碘化银铜固溶体粉体.利用透射电子显微镜和X-射线衍射仪分析和观察了该纳米粉体的晶体结构、相结构和微观形貌.结果表明:纳米碘化银铜粉体的晶体结构为β-相,无明显团聚;随铜掺入量的增加,粉体粒径尺寸减少,晶格参数逐渐接近冰晶的晶格参数.     

云内高浓度冰晶之谜

自从Bergeron确立冰晶效应的降水理论以来,在云物理学中,对云内冰相发展过程的研究摆在重要位置上。在很长时间内,人们认为冰晶核与云内的冰晶大致上一一对应,二者的浓度十分接近。因而,根据冰晶核观测值可以估计云内的冰晶浓度。但是,随着冰晶观测技术的不断发展,越来越多的观测事实表明:云内冰晶浓度常常超过同一温度下冰     

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     

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.     

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.     

人工影响天气液氮载体的筛选

寻求高效、实用、经济、无毒的催化剂,最大限度地提高催化剂的催化效率,是广大人工影响天气科技工作者十分关心的问题。碘化银是较好的冷云催化剂,广泛、长期得以使用,但其催化阈温较低(-4℃以下才开始成冰晶);干冰虽然在较高温度下(-0．5℃)可以冷冻云(雾)滴成冰晶,但其储存、运输使用多有不便,     

过冷雨水低含量条件下冰雹形成和增长机制及其催化效果的数值模拟

利用中国科学院大气物理研究所开发的三维全弹性冰雹云模式,对美国对流降水协作试验（CCOPE）期间观测的1981年8月1日雹云进行模拟,讨论在过冷雨水低含量条件下冰雹形成和增长机制及其碘化银催化效果。结果表明:(1) 自然云的模拟与观测事实一致,如最大上升气流速度、云顶高度、流场结构以及雹胚组成等。(2) 雹胚以霰为主,霰主要来自冰雪晶与过冷小水滴的碰冻,其次来自雪的积聚转化;霰、冻滴和冰雹在形成后主要靠碰并过冷云水增长。(3)人工催化试验表明,碘化银主要以凝华核（包括凝结－冻结）的作用产生大量的人工冰晶,加速了过冷水向冰晶的转化,过冷云水因而大量减少;催化后霰和冻滴的数浓度增大,对过冷云水的竞争增强,其平均尺度减小导致转化成雹的数量减少;冰雹碰冻过冷云水的增长在催化后也被削弱,导致冰雹总质量进一步减少。此外,催化后降雨量也显著减少。     

83型人工消雹催雨弹将投入使用

我国自七十年代初期以来,将碘化银37高炮弹,用于人工降雨和消雹作业,为减轻农业灾害,促进农业增产起了一定的作用。但是,使用这种人工降雨炮弹存在两个问题:一是使用的催化剂——碘化银较多(每发炮弹内装4—6克),因而白银耗费量较大;二是爆炸后弹尾部碎片较大(最大的单块约重200克),落地时影响人畜和房屋的安全。 有关工厂从1978年开始,在科研单位和使用部门的密切配合协助下,经过几年努力,研制成功了“83型人工消雹催雨弹”。该弹的特点是: 1.每发炮弹只用1克碘化银装于上下炸药柱中间,其成核率和产生的冰晶数不低于旧炮弹,甚至还有所增加。 2.采用已定型投产的37高炮大威力弹作为催化剂的运载体,炸药量较旧弹增加90％,综合爆炸威力增大80％以上,作用空域广并能提高消雹效果。     

JFJ型火箭碘化银成冰核效率的检测

我们检测了JFJ型降雨防雹火箭的碘化银成冰核效率。初步认为箭载碘化银的剂量以载4克和2克为好。其成冰核率比三七弹高1—2个量级。在高于-16℃温度段其成冰核比JBR—56型火箭高1个量级。另外电镜分析JFJ型火箭爆炸粉碎的碘化银粒子数达1.7×10~16个/克,比三七弹高2个量级,与检测结果大体吻合。     

冬季地形云催化效应的持续性

本文是一个个例研究,讨论内华达山脉中部冬季地形云的空中催化效应,用AgI催化,即在丙酮中燃烧AgI,NH_4I、NH_4ClO_4的混合物。在催化后90多分钟,观测到在催化线下风方100公里处仍有持续效应。研究飞机的冰核计数器可确定此AgI线源的位置,并进行跟踪。由催化引起的高冰晶浓度在催化后一个多小时才明显。部分原因可能是自然冰晶浓度较高,但事后分析表明,在催化后第一个小时所做的绝大多数采样飞行,位于被碘化银催化的体积之下。冰核测量结果证实在催化后1—1.5小时对催化线进行了采样,伴随有冰晶浓度的增加。催化剂在外场的效率比实验室测量值要高。     

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