什么是人工降雨?

人工降雨常采用向云层喷洒干冰的方法.用飞机在高空中将粉末状干冰洒到云层中,干冰进入云层后很快直接变为气体,并从周围吸收大量的热,使空气的温度急剧下降,则高空中的水蒸气就直接变成小冰粒,这些小冰粒逐渐变大而下降,在下落过程中遇到暖气流就又变为小雨滴落到地面上,这就是人工降雨.

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人工降雨工作原理

人工增雨分为人工影响冷云增雨和人工影响暖云增雨。

冷云增雨有两种原理,主要用到两类催化剂:

原理一,静力催化。简单说来,就是增加云中的冰晶数,产生冰晶效应,使得水滴蒸发,冰晶增长,促进冰晶下落(重力大于浮力),下落沿途再吸收水汽,至暖区时,冰晶融化成降水水滴或质粒。

原理二,动力催化。简单说来,也是增加云中的冰晶数,但不同于静力催化,动力催化需要增加的冰晶数要多很多,因为要使得过冷水滴迅速冻结,释放大量潜热,而潜热将导致云体内的上升运动,使得云体发展,含水量增加,降水增加。

无论静力催化还是动力催化,关键都在于增加冰晶的数量。常用的用于增加冰晶数量的催化剂有两种,

一是固体或液体冷冻剂,如干冰或液氮,播撒后,在冷冻剂周围温度降低,水汽凝结成冰晶 ,

二是人工冰核,例如碘化银,也能促进冰晶生成,尽管对于碘化银成冰的机理,学术界仍有争论。

暖云增雨的原理就是水滴碰并,催化剂也基本只有一类。

简单来说,即通过增加云中大水滴的数量,使得碰并过程大量发生,大水滴碰并小水滴,合并增长成为足以引起降水的大水滴。而催化剂则用来增加暖云内大水滴的数量,常用的催化剂就是吸湿性巨核,比如食盐(消耗量大但效率低),新型吸湿型焰弹(效果较好)。

总结如下,对冷云催化增雨,用干冰等固液冷冻剂或碘化银,来增加云中冰晶浓度,静力催化与动力催化均可。对暖云催化增雨,用食盐或焰弹吸湿,增加云中大水滴数量,达到碰并增长。

涉及原理:

液化现象、方法及其应用

  • 定义:
    物质从气态变为液态的过程叫液化。
  •  特点:
    液化放热。
  • 液化方法:
    (1)降低温度;
    (2)压缩体积。
    当气体的温度降低到足够低的时候,所有的气体都可以液化,其中温度降到足够低是指气体的温度下降至沸点或沸点以下。小同的气体液化的温度不同。利用这种性质可以分离物质。用压缩体积的方法可以使大多数的气体液化,如日常生活中使用的煤气以及气体打火机用的燃气,就是用压缩体积的方法使它们液化的,有的气体单靠压缩不能使它们液化,必须同时降低温度才行。
  •  液化放热在生活中的应用:
    冬天手感到冷时,可向手哈气,是因为呼出的水蒸气液化放热;被锅内喷出的水蒸气烫伤比开水还厉害,是因为水蒸气液化过程要放热。浴室通常用管道把高温水蒸气送入浴池,使池中的水温升高是利用液化放热来完成的。
  •  “白气”
    1.含义:“白气”不是水蒸气,因为水蒸气是无色透明的气体,是看不见的。当水蒸气遇到外界温度较低的空气时,放热液化形成小水珠,悬浮在空气中,就是我们看到的“白气”。例如:冬天,从口中中呼出的“白气”;烧开水时从壶嘴喷出的“白气”;夏天,我们看到冰棒冒的“白气”;冰箱门打开时冒出的“白气”;飞机的白色尾气。

    2.分类:“白气”现象可分为两类,一类是冷物体冒 “白气”;另一类是热物体冒“白气”。尽管它们都是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,但水蒸气的来源却不同。例如:冰棒冒“白气”是冰棒周围附近空气中的水蒸气 (来源于冰棒之外)遇冷液化而成;烧开水时,壶嘴冒 “白气”是从壶中产生的水蒸气(来源于壶内)遇到壶嘴外附近的冷空气液化而成的。切记:共同的特点都是水蒸气要遇冷。

升华现象

  • 定义:
    在物理学中,升华指物质从固态直接变成气态的相变过程;
  • 生活现象:
    1.冬天,冰冻的衣服(结了冰)变干(温度低于0℃,冰不能熔化,消失的本质是冰逐渐升华为水蒸气了)。
    2.白炽灯用久了,灯内的钨丝比新的细。(钨丝升华成钨蒸气,体积减小。)
    3.冬天,0℃或以下(未达到熔点)雪人会逐渐变小。
    4.衣箱中的樟脑丸变小。
    5.碘受热升华为紫色的碘蒸气。
    6.用干冰制舞台上的雾、用干冰制雨。
  •  特点:
    物质由固态直接变成气态的过程叫升华,升华过程中需要吸热。

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