碘化银冷云催化的数值模拟研究

利用加入碘化银冷云催化模块的中尺度数值模式WRF对2014年5月9一11日发生在华北地区的一次降雨天气过程进行了增雨催化数值模拟研究。模式的催化参数根据实际增雨作业信息进行设置,探讨了增雨的效果和机理,并针对催化高度和催化剂量进行了两组敏感性试验。结果表明:在高度5~6 km,温度一20~一15℃左右的冷云区位置引入碘化银冷云催化剂可使地面降水量显著增加。地面增雨开始于作业后30 min左右,70 min左右达到最大,90 min后出现减雨,110 min后减雨效果大于增雨。增雨机制主要为:碘化银的播撤使融化层之上云中的过冷水含量显著减少,冰雪晶的含量增加,雨滴碰并雪的过程和雨滴捕获云滴的过程增强;增加的雪晶下落到暖区融化成雨滴的过程增多,最终造成地面降雨量的显著增加。从微物理过程的量级来看,雪晶粒子的融化是导致降水增加的最主要过程。不同催化高度和催化剂量的敏感性试验结果表明,针对这次过程在过冷云水丰富,温度较低而冰雪晶含量相对较少的高度进行催化效果较好。继续加大催化剂量,可以起到更好的增雨效果。     

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。     

对机载碘化银播撒器的几点改进措施

近年来,飞机人工增雨普遍采用碘化银播撒器作为催化工具,该播撒器具有效率高、操作简便等优点。但是,经过几年的应用,发现目前我们在运—七飞机上安装的碘化银播撒器由于受飞机用途变化的影响,在使用中常发生故障,这不仅影响催化效果,而且造成不可挽回的人力物力浪...     

碘化银催化剂及发生器在辽宁飞机人工增雨中的应用

对催化剂和碘化银发生器在飞机人工增雨过程中出现问题进行分析,提出减少影响增雨效果的对策。     

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.     

含碘化银人工冰核检测问题

对中国人工影响天气中常用的几种碘化银催化剂的成核率做了比对,讨论了不同云室可能响应的主要冰核活化机制和混合云室检测误差来源,此外还给出了动态检测的尝试性结果。结果表明：碘化银类播云剂的检测除了应模拟冰核活化条件外,还应模拟冰核发生时的环境条件,当务之急是建造动态检测设备以取得更为接近实际的检测结果。     

碘化银催化剂及发生器在辽宁飞机人工增雨中的应用

对催化剂和碘化银发生器在飞机人工增雨过程中出现问题进行分析,提出减少彰响增雨效果的对策。     

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。     

BS-1型机载碘化银发生器的维护与改进

介绍了ＢＳ－１型机载碘化银发生器的基本结构与原理。在实践经验的基础上总结出了各部件的维护方法，并对控制器电路进行了改进。     

纳米碘化银在人工影响天气的应用研究I:理论分析结果和展望

人工影响天气领域一直致力寻求一种经济有效且催化效果明显的过冷云催化剂,纳米催化剂是首选.具有与冰晶结构相近的纳米材料因其尺寸效应、体积效应和其他表面效应等特性,有望提高冰晶晶核数量,有可能提高人工增雨的作业效果和作业能力,使寻求高效、价廉的人工影响天气催化剂成为了可能.作者主要针对纳米材料的性质和特点,通过理论分析和初步的实验,探讨了纳米催化剂在人工影响天气中的应用前景.     

BS－1型机载碘化银发生器的维护与改进

介绍了ＢＳ－１型机载碘化银发生器的基本结构与原理。在实践经验的基础上总结出了各部件的维护方法，并对控制器电路进行了改进。     

两种新型冷云催化剂——AAC和苯酐

AAC是有机化合物乙酰丙酮铜络合物的英文缩写,茉酐是邻苯二甲酸酐,这两种有机化合物是从30种以上的有机化合物中,通过云室成冰性能的鉴定筛选出来的,1984年4月底在武汉通过鉴定。 本文综合介绍AAC和苯酐的成冰性能、物理化学特性、毒性情况、价格和来源、小微粒的发生方法和一些野外试验情况。     

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。     

人工影响天气碘化银催化剂研究进展

碘化银（AgI）类催化剂是人工影响天气外场试验和业务作业中使用最广泛的催化剂,其核化效率和核化机制在很大程度上影响催化效果。在总结美国、中国和欧洲多个国家利用云室和风洞研究AgI类催化剂的核化机制、核化阈温及成核率的室内实验成果的基础上,梳理利用室内实验成果发展的AgI数值催化模式,旨在为下一步优选新型高效AgI类催化剂和改进数值催化模式提供借鉴。AgI类催化剂核化机制包括凝华核化、接触冻结核化、凝结冻结核化和浸没冻结核化,其核化过程受大气温湿条件、催化剂粒子大小、成分等多种因素影响,并与催化剂粒子的燃烧溶液法、燃烧焰剂法和爆炸法等发生方式有关。目前国内外使用的AgI类催化剂含有不同成分,有多种催化剂粒子产生方式,催化剂粒子的核化机制和成核率有很大差异。将来应重点基于高性能云室和风洞,分析不同催化剂配方的核化机制和成核率,优选新型高效催化剂,改进AgI数值催化模式。     

碘化银核化过程的数值模拟研究

根据DeMott等给出的不同成核机制下AgI成核效率的实验结果 ,通过数值模拟的方法 ,研究了AgI粒子在云室、层状云和对流云中的核化过程。通过对云室的模拟 ,发现云滴浓度和云雾持续时间是造成不同云室检测的AgI成核率相差悬殊的主要原因。数值试验结果表明AgI的成核方式在层状云和对流云中有很大不同 :层状云中AgI主要以接触冻结、浸没冻结等慢核化过程为主 ,而对流云中则以凝结冻结过程为主。     

三七炮弹的碘化银成核率检测

三七炮弹是进行人工增雨和防雹作业所需碘化银催化剂的主要载体之一,炮弹中碘化银催化剂的成核率数据是人工影响天气作业设计和指挥中进行催化剂作业剂量测算的重要参考,因此,对人工影响天气业务中使用的三七炮弹的碘化银成核率进行检测非常重要。2013年11—12月中国气象局人工影响天气中心利用新建的1200 L等温云室和钢板式20 m3专用爆炸室等设备,对目前人工影响天气业务中使用的两个厂家三七炮弹 (样品1、样品2) 的碘化银成核率进行国内首次统一检测。检测结果表明:两厂家炮弹成核率检测结果的拟合值量级均为109~1012/(g·AgI)(检测温度-6℃至-20℃),样品2成核率明显高于样品1。将本次检测结果与国内历次三七炮弹检测结果相比发现,两样品在负温高温段的成核率值均高于以往检测结果,其中,在具有指示意义的-10℃下的成核率,两样品均比以往检测结果要高2~3个量级。不同检测实验中成核率检测结果存在较大差异的现状说明,采用同一平台开展成核率统一检测十分必要。     

新型冷云催化剂IS—5经济效益的综合分析

本根据冷云催化剂IS－5的成冰效率高、用量少、速效和其它特点，以及内蒙古1989年3个地区广泛采用实际情况，从3个方面分析其效益。（1）催化剂本身成栈由于节约飞行时间带来的效益。使用IS－5催化剂后，每个作业区所用的AgI量相对减少，由此可节约8．45万元。因IS－5催化剂较Agl水溶胶重量轻，一次飞行可携带多区作业所需的催化剂，这样可节约飞行费27万元。（2）在内蒙古地区人工增雨作业均增加总降水量的21％。过去每年累计收益为2335万元，使用IS－5催化剂后，由于一次多区作业，效益提高到5813万元，增加效益3478万元。中、西、东部3个地区投入总经费每年按165万元计算，则投入与收益比从1：14．15变为1：35．23。（3）用Simpson模式计算了用IS－5催化积云后对可播度的改善和增雨的潜在效益。对于中积云、浓积云和积雨云，催化后云顶高度基本上是随着云泡半径的增大而增大的，使IS－5催化的云顶高度比用AgI催化的去顶高度高。同样，当积云半径较小时，可播度较小；而当积云半径较大时，可播度就比较大。无论半径小的积云还是半径大的积云，用IS－5的可播度一般都比用Agl的可播度大，平均 约相差3、4倍。对于浓积云和积雨云用Holle公式计算得出用IS－5比用Agl多增加雨量的效益分别为9564．1元和7．23万元。呼和浩特地区每年6、7、8月积云的可播日分别为6、8、8天，积状云有较大的增雨潜力，若对夏季浓积云和积雨云都进行催,则使用IS－5比用Agl增加的效益分别为21．1万元和158．9万元。     

飞机增雨催化剂水平输送与扩散速率的研究

研究了飞机增雨中催化剂的水平输送与扩散速率，为设计播云间距，估算影响区大小，位置，影响时间提供科学的定量依据。根据飞机人工增雨作业个例，利用层状云中催化剂输送扩散的三维时空变模式，对播云催化剂水平输送和扩散速率进行了模拟研究。结果表明，云中催化剂水平输送仅与风场有关，1h的平均值达到65km，催化剂扩散速率与风、温、湍流有关，1h平均为0.82m/s。     

高效碘化银焰火剂及其成冰性能的研究

介绍了新研制的两种高效碘化银焰剂ＢＲ－８８－５和ＢＲ－９１－Ｙ。据云室检测，它们的成核率在—７．５——２０℃时均可达到１０１５／ｇＡｇＩ，其中ＢＲ－９１－Ｙ焰剂具有更高的核化速率。两种按国外配方制作的焰剂也在同样条件下进行了测试对比。对焰剂燃烧产生的气溶胶作了物理化学性质检测，Ｘ光衍射分析表明，ＢＲ－９１－Ｙ焰剂产生的气溶胶中ＡｇＩ仍然保持六方晶系，其点阵参数比ＡｇＩ本身及其他ＡｇＩ复合核更接近于冰。结合其他检测，讨论了新焰剂具有优良性能的原因。