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人影作业“爆款”装备盘点
发布日期:
2018-10-10 16:36:51
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没有金刚钻,不揽瓷器活。而想要影响“高高在上”的天气,没有高科技的装备,当然是行不通的。无论是人工增雨、增雪,还是消雹、消雾、消雨、防霜,人们影响天气的手段,不外乎是将碘化银、干冰等催化剂播撒到云中适当位置。而为了让这些催化剂抵达云层,人们创造或利用了各具特点的人工影响天气装备。

 飞机:云内播撒的最佳平台

  如何将催化剂撒到云中?最直接的答案自然是“到云里去撒”。事实上,人工增雨作业飞机确实是云内播撒催化剂的最佳方式。

  飞机适合于对层状可降水云系的连续增雨作业。当然,将飞机开到云中,并不等于播撒了催化剂,人们还需要多种机载装备,以完成作业过程。这些机载装备包括碘化银末端燃烧器、碘化银焰弹发射器、液态二氧化碳播撒器、液氮播撒器等,适用于不同的作业目的。安装有多种播撒装置的飞机,可以将催化剂直接播入云中,还可装载探测仪器对作业前后云的宏观、微观状态变化进行追踪监测。飞机作业机动性强,携载能力强,可来回飞行,形成“面源播撒”,催化作业面积大,增雨效果好。

  早在1947年,在美国政府主持下,通用电气公司就开展了第一个人工影响天气计划“卷云计划”,其中投入了B-25、B-17等军用飞机。数十年间,飞机作为人工影响天气的作业平台取得了长足进步,其有效载重、最大升限、最大航程、巡航速度、续航时间等性能都有不同程度的提升。

  另一方面,由于开展人工影响天气作业时飞行条件往往较为恶劣,在山区、低空飞行时容易遇到危险。因此,人们一直在探索无人驾驶飞机在人工影响天气中的应用。我国自20世纪90年代初期开始进行无人机研制与试验,目前已有多种无人机可携带碘化银、盐粉、尿素、液化丙烷、干冰等催化剂执行人工增雨、消雾作业,并承担一定的探测任务。

  火箭与高炮:强对流中显身手

  人们使用火箭或高炮防雹的场面,如同战争中的炮兵阵地。只不过大炮不是打向敌人,而是射向空中的云朵。与飞机作业相比,火箭和高炮作业播撒催化剂集中、形成冰核浓度高,特别适合飞机难以进入的对流云作业,以及空中条件恶劣的防雹作业。因此,它们主要在强对流和防雹作业中出场。

  人们利用火箭发射架向空中发射含有催化剂的火箭弹,一枚火箭弹中含有8到15克的碘化银。火箭弹在到达七八千米高空的云中预定位置以后,催化剂被自动点燃,随着火箭弹飞行沿途燃烧,“线源播撒”,随风扩散。高炮则是防雹专业户,炮弹射向云中,在云中爆炸,把催化剂播撒开来,同时爆炸产生的冲击震动也起到一定的消雹作用。

  当含有碘化银的炮弹、爆炸类火箭在冰雹生长区或上升气流区进行小部位、大剂量的定点快速爆炸时,可以迅速增加云中的冰雹胚胎数量,这些胚胎通过争夺云中含水量,改变云中的微物理过程,可以短时破坏或影响上升气流结构。

  火箭和高炮具备携带催化剂量大、播撒路径长、发射高度高,操作便利、流动作业能力强等诸多优点。当然,如何准确地将炮弹或火箭发射到有效部位,对人工影响天气的指挥水平以及工作人员的操作技术都是较大考验。

  地面烟炉:山区增雨的好手

  无论是飞机还是火箭、高炮,人工影响天气作业总会引发很大的动静,最主要的不便,就是作业需要申请空域许可。相比之下,安静燃烧的地面烟炉可以说是最“沉默”的人工影响天气装备。

  人工增雨地面烟炉常用于山区地形云的作业。作业人员将其设置在迎风坡面后,燃烧含催化剂的焰条,通过热量产生的上升气流,将人工冰核送入云中。除了山区以外,对于较难或不能申请作业空域许可的城市及周边区域,地面烟炉也是非常适宜的。

  看似简单的地面烟炉,实际上也在不断改进。目前很多地面烟炉可以遥控点火,俄罗斯研制的地面烟炉可将催化剂发射到150米至250米高度后爆炸式播撒。

 

信息来源:市气象局
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