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气象科普知识科学的魔法人工增雪

发布时间:2018-01-22

  你听过人工增雨吧,

  那人工增雪又是啥?

  和人工增雨原理一样吗?

  雪是从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水,由大量白色不透明的冰晶和其聚合物组成。

  雪花的形状,涉及到水在大气中的结晶过程。大气中的水分子在冷却到冰点以下时,就开始凝华,而形成水的晶体,即冰晶。

  冰晶属六方晶系,其最典型形状是六棱柱体。但是,当结晶过程中主轴方向晶体发育很慢,而辅轴方向发育较快时,晶体就呈现出六边形片状。

  人工增雪的原理类似于人工增雨,但是比人工增雨的成功率更大。人工增雨可以增加大约20%的雨量,而在高山高寒地区,人工增雪却能增加30~40%的降水量。这是因为高山高寒地区,温度低,水汽容易达到饱和状态,同时,雪晶比雨滴更容易形成。只要人工给大气增加一些结晶核,比较容易促进降雪。

  天上的水汽要变成雨雪降下来必须具备两个条件,一个是必须有一定的水汽饱和度(主要与温度有关),另一个是必须有凝结核。因此,人工增雪首先必须天空里有云,没有云就像巧妇难做无米之炊一样,下不了雪。能下雪的云,棸0℃以下的“冷云”。在冷云里,既有水汽凝结的小水滴,也有水汽凝华的小雪晶。但它们都很小很轻,倘若不存在继续生长的条件,它们只能像烟雾尘埃一样悬浮在空中,很难落下来。我们在冬天里经常能看到大块大块的云彩,就是不见雪花飘下来,因为组成这些云彩的雪晶太小,克服不了空气的浮力,降水能力很差。如果在云层里喷撒一些微粒物质,促进雪晶很快地增长到能够克服空气的浮力降落下来,这就是人工增雪的功劳。

  上世纪四十年代,有人在飞机上把干冰碎粒撒到温度为-20℃的高积云顶部,结果发现雪从这块云层中降落下来。干冰很像冬天压结实的雪块。干冰的温度很低,在-78.5℃以下。把干冰晶体象天女散花似的喷撒在冷云里,每一颗二氧化碳晶体都成为一个剧冷中心,促使冷云里的水汽、小水滴和小雪晶很快地集结在它的周围,凝华成较大的雪花降落下来。