云降水物理和人工影响天气的进展与思考研究

朱辽 李姝婷 李叶妮

摘要：云降水物理和人工影响天气两者有着密切关系，前者是后者的理论基础，后者是前者的应用领域。近几年，随着人们对云降水物理和人工影响天气内容研究的不断深入，在该方面取得了一定成绩，下面针对云降水物理和人工影响天气研究取得的成绩进行重点介绍，希望文中内容对相关工作人员的工作能够有所帮助。

关键词：云降水物理；人工影响天气；冰晶；积云

我国在人工影响天气方面的研究已经有一段时间，并且取得了一定的成绩。近几年，随着环境的不断恶化，我国面临着许多自然灾害，在我国比较常见的自然灾害有洪水、干旱、台风等，这不仅会对人们的生存环境造成破坏，而且会造成人员伤亡。为了减少各种自然灾害造成的损失，我国加强了在人工影响天气方面的研究，并且该项内容呈快速发展趋势，经过一段时间的研究，研究取得的成果在预防自然灾害和减轻灾害方面都发挥出了不错的作用。

1 粒子在云中的增长以及降水的产生

1.1 云滴增长

暖云降水的形成受云的起伏和湍流变化规律的影响，在宏观条件下，会受到气流场的影响，并且该影响因为气流场自身情况的不同，也会存在较大差别。通过人们长时间的研究可以发现，湿度起伏、云滴浓度都会促使云滴变大。起伏场的相关时间是影响云滴逐渐增大的一项重要因素，而湍流加速长因为相关时间相对较短，因此，其对于雨滴的形成造成的影响很小[1]。通过对积云中云滴的增长情况进行详细分析不难发现，在形成大云滴期间，能够造成一定影响的就是半径大小处于1.5-2.5μm 的巨核，巨核可以大幅度缩短大云滴的具体形成时间，但是，其在平衡态凝谱中起到的作用则十分有限。

1.2 冰晶增长

通过对冰面扩散云，以及对进行冰面过饱和度在不同温度的环境下，冰晶的具体成长情况内容的研究，可以得到低冰面过饱和度情况下的具体定量结果，这在一定程度上起到了促进冰晶增长内容的研究，并且对并形成突变区域，以及低水面过饱和区域，冰晶的实际增长情况进行了重点明确，对日后各项内容的研究能够起到一定的促进作用。

1.3 冰雹的产生

对冰雹的形成进行实例模拟可以发现，如果云层冰雹形成的区域范围内，若存在冻滴雹胚和霰时，该区域内的存在的各项物质在运动过程中会与冷水反生碰撞，通过不断的碰撞，冰雹将会不断增长。由此可见，冰雹和雹胚的形成，以及形成后的增长都会受到云中过冷水的影响[2]。通过上述叙述，可以将冰雹的形成分为以下四个步骤：（1）冰晶。（2）过冷水。（3）雹胚。（4）冰雹。在冰雹的形成过程中，如果没有过冷水的参与，最终也就不会形成冰雹，因此，也就不会产生冰雹天气。

2 云和降水的形成

2.1 积云的形成

研究积云降水相关内容的研究不难发现，积云可以在较短时间内形成，积云经过十几分钟就会不断变厚，厚度通常会超出人们的意料，甚至其厚度能够达到数千米。当积云形成后，如果其达到一定强度后，将会有砧状结构出现在积云的顶部，该结构出现主要在积云顶端，以及积云的而周围，此时，将会产生相对稳定的下沉气流。通过人们长时间的研究可以断定，云层结构、相对湿度、云层底部温度都会对积云的实际强度造成一定影响。在形成积云的初期阶段，在云层的种下区域的气流的上升速度最大，而随着时间的不断推移，最大的速度区域将会不断向上移动，最终则会出现在云层上部区域。

2.2 混合云的形成

积层混合云也是一种比较常见的“云”，其是由嵌入状态的层状云和对流云构成的，其形成过程如下：对流云不断扩大，该过程中会为周围层状云提供足够的能量，以及水分，从而会致使层状云不断发展，并且在该过程中，上升气流的速度可以保持一个相对平稳的状态，与此同时，上升气流的面积也会不断扩大，形成积层混合云，该类型的运行在大气中出现，可以形成降水[3]。通过研究不难发现，积云的形成的发展需要层状云的支持，积云在降水过程中，层状云会尾气输送大量的雨水和云水，而這一现象的存在，在一定程度对于积云降水的形成会起到一定的促进作用。

2.3 层状云

层状云中存在大量的冰晶离子，这一部分冰晶离子的增长主要是受水精华作用的影响。通过长时间的研究不难发现，云中水的凝华作用主要位于层状云混合层中部，这主要是因为该区域冰面过饱和度相对来说比较高，为水滴不断凝华提供了便利条件，而随着暖层厚度的不断增加，可以为水凝华提供一个更加有力的条件。综上所述，暖层和混合层对于降雨强度会产生决定性的影响。

3人工影响天气内容的具体分析

3.1 人工防冰雹内容的分析

3.1.1雷达的应用

在识别冰雹云过程中对雷达进行合理应用，在该过程中，主要针对雷达发出回波的形状、强度、尺度各项特制内容进行统计，并且做好相应的分析工作，从而完成对冰雹的合理识别，通过雷达对冰雹进行识别，识别的准率了可以超过85%，并且随着科技的不断发展，准确率还会进一步提高，由此可见，雷达具有不错的应有价值，应当对其进行应用，并且要做好相应的推广。

3.1.2 冰雹云的类型

依据冰雹云强度的的不同，可以将冰雹云划分成以下几种不同的类型：强单体雹云、弱单体雹云、传播雹云、多单体雹云。

3.1.3人工催化防雹

在采用人工方式进行催化防雹，应当将源区作为重点，这主要因为源区为冰雹的形成提供了条件。通过催化后，可以使源区内的冰晶数量快速变得，此时雹胚数量也会快速变大，这也就会缩小雹胚的直径，最终转化为冰雹的数量也就会更小，从而有效避免冰雹灾害的发生，减小因为冰雹天气造成损失。

3.2 人工增雨分析

3.2.1 暖云人工增雨

针对暖云进行人工赠雨，撒播盐粉的颗粒大小，以及具体撒播的位置都会对降水效果造成一定影响[4]。人工增雨时，应当对云层含水量、具体厚度、云层生命时间等各项因素进行详细分析，再制定符合情况的散播盐粉方式。

3.2.1 人工增温

积云的形成会受到许多因素的影响，通过人工增温方式，可以影响积云形成过程中的宏观动力。通过人工增温方式对积云进行处理，积云的含水量、浮力、上升气流等各项内容都会有所增加，这也就使积云的发展过程得到了进一步强化，并且，随着人工增温强度的变大，以及范围的扩大，这对于积云的影响也将会进一步变大。

3.2.2 人工催化对降水造成的影响

形成人工冰晶后，其不仅会通过贝吉龙过程，使过冷水变为降雨，同时，对于部分过饱和水汽变成降雨还会起到一定的促进作用，水在凝华期间会释放大量出大量的热量，该热量将会导致积云局部温度不断升高，这也就会形成降雨。液态CO2是一种比较常见的催化剂，在增雨过程中都其进行应用，通过人工方式，完成相应的引晶后，冰晶在云中的浓度，以及雨滴都会有所增加，而过冷水则会有所减少。人工引晶区域最大回波强度的变大，强回波区面积的扩大，会增加降水量。

4 结束语：

我国针对云降水物理和人工影响天气内容进行了深入研究，这也就使人们对相关的内容有了一个更加深刻的认知，各项研究内容为从事相关工作的人员提供了知识支持。

参考文献：

[1]陈帅.人工影响天气在农业生产服务中的重要性及应用[J]. 北京农业，2016（03）：155-156.