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防治冰雹灾害的一个新方法 精选

已有 4076 次阅读 2016-6-24 23:48 |个人分类:气候生态|系统分类:科研笔记|关键词:防治,冰雹,方法,碳粉| 方法, 冰雹, 防治, 碳粉

防治冰雹灾害的一个新方法

进入夏季以来,不断听到冰雹灾害的报道,陕西西部、山西北部、山东等地区都出现了冰雹灾害。陕西西部的冰雹灾害导致马上要收割的麦子被打落一地,损失严重。这不得不引起我对冰雹的再思考,再认识。

我已经在《雷阵雨的尺度问题》中描述了雷阵雨出现的一些气象条件。而冰雹作为雷阵雨的一种极端天气现象,也同样具备雷阵雨的气象条件。尤其是我们注意到冰雹的以下特点:第一,冰雹成灾都是小尺度的,俗话说“雹打一条线”,就是说的冰雹尺度,它往往沿着一条狭窄的直线运动,所以受灾地区也往往是一条窄长条。说明什么?说明冰雹的形成条件很苛刻,它是在周围环境的烘托下形成的。什么环境能够烘托形成冰雹条件呢?山区的沟壑和山脉,一个是阴性的,一个是阳性的,它们在太空中的不同反射形成了固定的空间温度差,固定的空间温度差是形成冰雹的一个重要条件。所以,某个地区形成冰雹,往往这个地区经常出现冰雹。第二,我在雷阵雨的形成条件中,最后一条说“雷阵雨往往出现在天空万里无云,没有尘埃的超级洁净的天空。”而我认为超级洁净的天空是形成冰雹天气的一个必要条件。恰恰因为是超洁净天空,所以太阳的辐射基本全部穿过天空到达地面,然后在地面形成了辐射吸收,辐射吸收导致近地层气温急剧上升,但是天空的超洁净导致天空没有吸收热量,所以天空和地面温度差极大。这种巨差正是导致地面空气急剧抬升,出现克服重力做功,因而抬升了高空中本来温度就很低的空气,高空中低温气体抬升克服重力做功,温度更加低,所以地面和高空的温度差很大,这样空气中的水汽就很可能凝结为冰晶。反复上下运动,反复增大,最后形成了冰雹。

我们知道,冰雹形成的条件必须在零下十几度以下,而在超洁净的天空中,太阳辐射很强的季节,往往会形成这种地面和高空之间的温度巨大差异(高空基本没有吸收辐射热增温的条件),正是这种差异造成了冰雹天气。所以,超洁净天空是形成冰雹的一个必要条件。如何证明这一推断的正确性呢?我们以城市为例,我们发现,几乎所有的冰雹天气都发生在山区,沙漠边缘地区,而很少发生在污染比较严重的中等和大城市。我想这就是一个证明。

超洁净的天空中形成冰雹的理论推理见上,我认为这种推理是合理的,是应该遵守的一条规律。既然是规律,那么就能够用来指导实践(其实我们没有必要进一步推导它的合理性)。由此我们推导出防治冰雹天气的一个新方法:破坏超洁净天空,让超洁净天空中出现吸收热辐射的物质,人为的降低地面和天空的温度差,杜绝生成冰雹的温度条件生成。

过去我们气象部门的做法是这样的:一旦形成了乌云,则向乌云中间打炮,炮弹爆炸形成的波动会提早地使得云水降落成雨,或者炮弹造成的热气把乌云蒸散,导致降雨云消失,还有一个作用是振动波导致乌云散开,从而破坏了冰雹形成的条件,包括气压条件和温度条件。但是炮弹打乌云这个技术受到许多条件限制:首先必须有炮弹,有大炮。这个条件比较苛刻,因为大炮是军队管理的,用来民用必须有军队的管理;第二,必须有一个专业的打炮团队,过去有民兵连来管理,可是这个工作吃力不讨好,一年也就发生几次,经济效益低下,打炮团队难以生存。第三,打炮的方法只能防治大炮能够够得着的尺度范围,而其它范围内的冰雹还是没有办法。所以,这种打炮防治冰雹的办法只能说是有效的,但是依然是不能推广使用的。

还有一种方法是使用飞机播撒干冰。这个方法的确好,干冰会提早形成降雨,但是用在防治雷阵雨上会导致天空气温更加低,可能的效果是形成更多的冰雹,干冰有一个明显的缺点是干冰的制造成本高,而且干冰不容易保存。所以使用的普遍性不好。而且干冰的使用可能好我们的目的相反。例如,割麦季节,我们不希望降雨,但是干冰却产生了降雨,尽管它能够防治冰雹。

所以,我认为以上人工影响天气的方法都有一定缺点。所以我找到了一个新方法:破坏超洁净天空,杜绝生成冰雹的温度条件生成。方法就是让超洁净天空中出现吸收热辐射的物质,人为的降低地面和天空的温度差。什么物质呢?这种物质应该具备以下条件:1,该物资是广泛的存在的;2,该物质是不污染大气的;3,该物质是黑色的,黑色能够极大地吸收太阳辐射;4,该物质具有很强的吸附性能,这样它就能迅速地形成新的凝聚核,由于数量多,所以危险减小。那么什么物质具备以上四个条件呢?唯一的物质是碳粉。碳粉能够具备以上所有条件,而且碳粉具有质量轻,携带方便,喷洒容易,在空气中不容易降落,覆盖面大的特点。更重要的是碳粉是黑色物质,能够使得高空中吸收大量太阳辐射,温度增大,减小和地面的温度差。从而破坏冰雹形成的垂直方向上的温度条件。碳粉同样具有很强的吸附作用,会导致天空中的水汽迅速地凝结在大量的碳粉粒子上,形成大量的带相同电荷的微小水粒子,这样大暴雨就演变为细雨濛濛。从而减少灾害。

那么如何制造碳粉呢?这个太容易了,现在市场上有大量的制造木炭的设备,木炭制造的原料来源非常广泛,田间森林无处不在,有了木炭,经过进一步加工就是碳粉。至于把碳粉送到天空的技术那多了:孔明灯,风筝,无人飞机,农药飞机,热气球,氢气球等等都可以,而且不受地域限制,不受空中管制限制。

最近几天,中国发生了罕见的龙卷风,623日江苏盐城发生罕见的龙卷风,目前已经导致90多人死亡,这是一个大灾难。原来经常听说美国的龙卷风很厉害,但是没有想到中国也会发生如此厉害的龙卷风。龙卷风的形成原理和雷阵雨有非常相似的地方,但是龙卷风是长期处在单一反气旋控制下形成的,这一点也许和雷阵雨不同。龙卷风的近地层的气压和高空气压有很大的差距,但是温度差似乎并不大。至于气压差形成的原因是什么目前还不是很清楚。不过我相信,播撒碳粉对于防治这种气压差也是有作用的。




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