對云降水物理和人工影響天氣的分析

摘要： 云降水物理研究與人工影響天氣具有緊密的聯系，云降水物理分析可以作為人工影響天氣的理論依據，而人工影響天氣屬于云降水物理研究的重要成果?；诖?，本文首先從積云、層狀云、積層混合云等方面對云降水物理進行了分析，其次從人工防雹以及人工降雨兩方面對人工影響天氣進行了深刻研究，具有重要的理論意義與現實意義。

關鍵詞：云降水物理；人工影響天氣；人工降雨

中圖分類號： P426；P48 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.12.067

近幾年，我國多數地區都發生了很多自然災害，比如冰雹問題以及干旱問題等，對當地工業、農業以及林業等的發展造成了嚴重影響，給我國帶來了嚴重的經濟損失。因此對相關部門而言，應增加強對自然災害的重視，對云降水進行充分研究，根據研究結果合理應用各種人工影響天氣的方法與技術，進而對自然天氣進行干預，減少自然災害的發生。

1云降水物理分析

1.1積云

積云主要是由于不穩定的空氣對流形成的，多數情況下都是在白天形成，并且它的形成速度較快，只需在幾分鐘內就能縱向擴展幾公里。當積云擴展到一定程度后，通常會產生一些異變情況，表現為一種砧狀云層結構，同時，在積云的頂部或者是周圍會產生一定的下沉氣流，這些氣流比較穩定。氣流會對積云產生重要影響。例如，如果氣流比較合適，積云里的旋風水滴通常都會隨之進行縱向運動或者是橫向運動，進而促進了積云的發展。如果存在不合適的對流流場，就會增強氣流對懸浮液的作用，極可能導致積云裂解，進而引發一場陣性降水。對于積云來說，其含水量的分布并不均勻，中部較多，在頂部以及底部比較少，在同一高度上，邊緣部位要比中心部位少。積雨云是積云的重要組成部分，其持續時間較長，并且可伸展的范圍也較大，在很多強烈天氣中都會看到積雨云的身影，例如大風、冰雹以及暴雨等。

1.2層狀云

層狀云在水平方向上可以擴展到數百公里，當它較薄的時候，可能不會出現降水現象；當它很厚的時候，可能引發大范圍降雨或者是大范圍降雪。層狀云的形成因素有很多，包括氣層輻合、積云平衍、亂流降溫、地形抬升以及鋒面抬升等，如果存在不穩定的斜升空氣層，那么極可能出現積狀的對流云。

層狀云和積云存在很大的差別，從它們的基本形態上就可以對二者進行有效區分。層狀云比較厚，并且面積小，而對于積云來說，比較薄，從表面上來看比較透明，但是它的覆蓋面積較大。如果對層狀云進行細分，可以將其分為四類，分別是雨層云、高層云、卷層云以及卷云。如果出現了卷層云，那么意味著將會出現降水。

1.3積層混合云

積層混合云因為它包含了很多種云層，這些云層多數都是層狀云和對流云的結合體，因此被稱為積層混合云。層狀云不僅對積云具有重要作用，同時也會給流云帶來一定影響。流云的出現多數情況下都會產生一定的強降水，并且這些強降水的時間較長。在這個過程中，層狀云通常會為流云的存在與發展提供飽和的環境。另外，在層狀云發展過程中，也會產生大量上升氣流，在短時間內會降低積層混合云的降水強度，但是會延長其降水的時間。由此可見，層狀云的出現，對積云與流云進行了有效聯系，在一定程度上促進了云降水的良性發展[1]。

2人工影響天氣分析

我國對云降水物理的研究起步比較晚。我國各地發生了很多干旱少雨的現象，導致河水斷流，增加了我國草原以及林原等的荒漠化程度。同時，因為降水而產生的一些自然災害，比如冰雹、雷暴等，對我國農業以及工業等的發展都造成了嚴重危害。在這種情況下，我國增強了對云降水物理的重視，加強了研究力度，并在此基礎上通過人工的方式對自然天氣進行了一定程度的干預，進而出現了人工防雹以及人工降雨。

2.1人工防雹

現階段，對于天氣預報部門來說，通常是通過雷達對地區冰雹進行監測，并根據監測結果開展預報工作。對于雷達而言，可以利用電磁波對冰雹密度、冰雹范圍、冰雹大小以及冰雹形狀等進行準確判斷。在此基礎上，天氣預報部門會及時做好冰雹災害預警工作，進而降低冰雹給各個地區帶來的不利影響。通常來講，有四種云層可以產生冰雹，它們分別是強單體雹云、多單體雹云、傳播雹云以及弱單體雹云，這些雹云基本上都屬于積層混合云或者積云。根據云層命名，可以了解到不同雹云所帶來的冰雹具有不同特點。并且停留在云層的時間和冰雹的破壞性是成正比的，也就是說停留在云層的時間越長，冰雹的破壞性就會越大。所以在人工防雹過程中，多數情況下都是通過高炮轟擊方式進行的，也就是通過高射炮對正在產生冰雹或者是將要產生冰雹的云層進行轟擊。高炮在轟擊過程中，在爆炸的時候，會引起云層周圍氣流進行大幅度的移動，同時，由爆炸帶來的沖擊力也會轟碎云層中一些已經形成的大塊冰晶，進而實現防雹的目的。另外，對于人工防雹來說，也會使用一些催化劑技術，通過適量催化劑對云層中冰晶的形成進行影響，進而對冰雹進行有效預防。

2.2人工降雨

干旱問題嚴重阻礙了我國社會的發展，導致我國荒漠面積增加，對我國林業、工業、畜牧業以及農業等都帶來了嚴重影響。人工降雨可以有效緩解這些問題。在人工降雨過程中，需要按照一定的順序，以確保人工降雨的實效性。首先，應該有效評估云層降水潛力。人工降雨必須要花費一些成本，如果通過相關措施開展了人工降雨工作，但是所取得的效果并不理想，造成的損失比較嚴重。所以在進行人工降雨前，需要全面分析目標云層，確保在進行人工降雨后，降水量可以對干旱問題進行有效緩解。對于云層來說，不僅應該注重固態冰晶向液態水的轉化，同時也應注重水蒸氣向液態水的轉化，對轉化效果進行合理評估，進而提升人工降雨的成功率。其次，開展正式的人工降雨工作?？梢酝ㄟ^很多方式進行人工降雨?，F階段，我國多數情況下都是通過升溫降雨以及催化劑降雨等方式進行人工降雨。通過上述對各種云層的分析，我們可以了解到，積層混合云與積云的降雨潛力比較大，當云層儲水量符合人工降雨標準時，相關部門就可以通過相關方式開展降雨工作。對于催化劑來說，種類比較豐富，但是其作用機理基本一致，都是讓冷云里的冰晶或者是暖云里的水滴互相凝結，增加它們的重量，在云層無法承載之后，就會形成降雨，進而實現人工降雨的目的。在利用相關措施進行人工降雨之后，應該全面評估人工降雨效果，對于不同地區或者是不同降水環境而言，所應用的人工降雨方法也是不一樣的，所以應該對各種情況、各種環境下的人工降雨效果、人工降雨方法等進行歸納整理，并在此基礎上進行詳細分析，這樣不僅可以增強人工降雨的實效性，也可以作為后續人工降雨工作的參考依據[2]。

3 結語

要想做好人工影響天氣工作，必須對云降水物理進行有效研究，對積云、層狀云以及積層混合云等進行有效了解，對各種人工影響天氣的方法與技術進行完善，合理開展人工防雹以及人工降雨等工作，進而減少自然災害的發生，降低經濟損失。

參考文獻

[1]洪延超，雷恒池.云降水物理和人工影響天氣研究進展和思考[J].氣候與環境研究，2012，32（06）：951-967.

[2]畢夢佳.云降水物理與人工影響天氣研究進展和思考[J].科技信息，2017，（06）.

作者簡介：粟若云，本科學歷，助理工程師，研究方向：人影氣象。