人工降雨就是根據自然界降水形成的原理,人為地補充某些形成降水所必須的條件,促使云滴迅速凝結或并合增大,形成降水。所采用的方法,因云的性質(zhì)不同,有以下幾種:
【人工影響冷云降水】
中緯度地區冬季經(jīng)常出現大范圍的過(guò)冷卻層狀云,但很少降水。夏季也經(jīng)常出現云頂高于0℃層高度的積狀云,其中能產(chǎn)生降水的也為數不多。根據貝吉龍學(xué)說(shuō),這種云之所以沒(méi)有降水,主要是云內缺乏冰晶,云滴得不到增長(cháng)。影響冷云降水的基本原理是設法破壞云的物態(tài)結構,也就是在云內制造適量的冰晶,使其產(chǎn)生冰晶效應,使水滴蒸發(fā),冰晶增長(cháng)。當冰晶長(cháng)大到一定尺度后,發(fā)生沉降,沿途由于凝華和沖并增長(cháng)而變成大的降水質(zhì)點(diǎn)下降,這就是所謂冷云的“靜力催化”。60年代又提出了“動(dòng)力催化”試驗,其依據是:在云體的過(guò)冷卻(-10℃)部分,大量而迅速地引入人工冰核。當冰核轉化成冰晶時(shí),要釋放大量潛熱,使云內溫度升高,形成或增大上升氣流,促使云體在垂直和水平方向迅速發(fā)展,相應延長(cháng)云的生命期,加速云內降水形成過(guò)程,從而增加降水量。靜力催化與動(dòng)力催化都是從影響云的微物理結構著(zhù)手,所不同的是靜力催化著(zhù)眼于云內水的相態(tài)不穩定性,動(dòng)力催化立足于影響或加強云內的熱力不穩定。
【人工影響曖云降水】
整個(gè)云體溫度高于0℃的云稱(chēng)為暖云。中國南方夏季的濃積云、層積云多屬于這種云。在暖云中,膠性穩定狀態(tài)的維持往往是由于云中缺乏大水滴,滴譜較窄,沖并作用不易進(jìn)行之故。暖云內不可能有冰晶效應,促使降水形成起決定性作用的是水滴大小不均勻和沖并過(guò)程。因此,要人工影響暖云降水可以引入吸濕性核(如食鹽)。由于其能在低飽和度下凝結增長(cháng),故可在短時(shí)間內形成數十微米以上的大滴。也可直接引入30—40μm的大水滴,從而拓寬滴譜,加速沖并增長(cháng)的過(guò)程,達到降水的目的?;蛞氡砻婊钚晕镔|(zhì)(能顯著(zhù)減小水滴表面張力又可抑制蒸發(fā)的物質(zhì)),改變水滴的表面張力狀態(tài),以利于形成大水滴并促使其破碎,加速鏈鎖反應,從而形成降水。