人工降雨的原理是什么？

Question

如题所述

Answer 1

人工降雨主要运用了云层和降水物理学的原理，通过向云层中撒播例如盐粉、干冰、碘化银等降雨剂，促使云层降水或者增加降水量。
人工降雨分为暖云降雨和冷云降雨两种，想要使暖云（温度高于零度的云）降雨或增雨，就要在云层中撒播盐粉、尿素等吸湿性粒子，促使大雨滴生成进行降雨。
若要冷云（温度低于零度的云）降雨，就要使用飞机等工具撒播干冰、碘化银等降雨剂，从而产生大量冰晶，使得冷云上部冰晶密度增大，促使形成降雨。

Answer 2

当某地出现干旱，影响农作物产量的时候，人们经常会采取人工降雨的办法来减轻干旱灾害，争取丰收。这项技术的历史只有50多年，目前仍处于试验研究阶段，但已经在很多国家和地区得到应用。那么，人工降雨究竟是怎么一回事呢？
要弄清楚这个问题，首先要从人工降雨的对象——云来讲起。自然界的云分为冷云和暖云，从降雨条件来说，二者有很大的不同：冷云要形成降雨，必须同时具备过冷却云滴和冰晶，二者缺一不可；暖云要形成降雨，其内部要有一定数量的大水滴。因此，这两种云的人工降雨方式也有所不同，这种不同主要体现在催化剂方面：对于那些缺少冰晶的冷云，人们用飞机、炮弹和气球等工具将冷却剂（如干冰）或冰核（如碘化银）等催化剂送入冷云之中，使其中出现冰晶，这些冰晶会使过冷却云滴蒸发为水汽，并转移到自己身上。于是冰晶不断增大变重，上升气流无法托住它，在下坠的过程中融化为水，形成降雨；对于那些缺少大水滴的暖云，人们用同样的工具将吸湿性催化剂（如食盐、盐水和氯化钙等）送入云中，使其中出现大量大水滴。大、小水滴在下降过程中由于速度和惯性的差异，发生兼并融合，增大为雨滴，形成降雨。

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Answer 3

Answer 4

人工降雨的科学原理
云是由水汽凝结而成；而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多寡以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银）从而达到降雨目的。一是增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰并增大；二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰并增大，当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。
降雨的形成
在云块中，随着空气中水汽的不断补充，过饱和的水汽继续不断地在云滴上凝结和凝华，使云滴继续增大，当增大到一定程度，由于重力作用，云滴开始下落，在下落过程中，大的云滴下降速度快，小的云滴下降速度慢，因此大的云滴会赶上小的云滴，合并成更大的云滴，如此下去，云滴就象滚雪球一样越聚越大，最终落向地面，成为雨滴。
在夏季晴朗的日子里，当某地区存在暖湿时，便会产生对流运动。暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云。在下降气流控制的地方，空气绝热增温，空气相对温度较小，云无法产生，于是便形成了一朵朵的顶部凸出、底部平坦像馒头一样的淡积云，若对流继续发展，由于上升气流的中部比周围强，于是便形成了象山峦或宝塔那样的浓积云和更加宠大的犹如巍巍高山的积雨云了
碘化银具有三种结晶形状，其中六方晶形与冰晶的结构相似，能起冰核作用，适用于-4—-15℃的冷云催化。每克碘化银所能产生的冰晶数视温度而定，温度低，有效冰核数目多，产生的冰晶数也多。例如当温度t=-10℃时，一克碘化银能产生1010—1012个冰核，当t=-20℃时则能产生1016个冰核。
对碘化银成冰作用的机制，多年来争论很大，有人认为水汽分子直接在AgI质点上凝华形成冰晶，碘化银起凝华核的作用。也有人认为碘化银起冻结核作用，一开始碘化银质点作为凝结核形成水滴，然后再冻结产生冰晶。另外也有人认为碘化银起接触核的作用，也就是碘化银质点与过冷水滴互相碰撞后冻结而形成冰晶。有的云雾工作者又提出这样的看法：自然界中的水汽过饱和度一般是小于1％的，当温度低于-12℃时，碘化银质点的成冰机制主要是凝华作用。当温度在-12—-5℃时，主要是起先凝结后冻结的作用。当温度等于-5℃时，起接触核的作用比较明显。

Answer 5

在温度低于0℃的冷云中，同时存在冰晶和过冷却水滴，由于冰晶比过冷却小水滴的饱和水汽压要低，因此水汽直接凝华在冰晶上，空气相对湿度变小，从而促使过冷却小水滴很容易经过蒸发、凝华而迁移到冰晶上。只要云中有足够数量的冰晶，经过“冰水转化”，就能迅速增大，并随气流在云中上下“旅行”，互相碰并增长，从而形成了降雨。

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