今年山東省降水持續(xù)偏少,存在一定的氣象干旱風(fēng)險(xiǎn)。在大范圍寒潮雨雪天氣到來之際,山東多地抓住有利天氣形勢(shì),緊急開展人工增雨(雪)作業(yè)。2月28日17時(shí)至3月1日17時(shí),青島人影辦組織飛機(jī)增雨作業(yè)1架次,飛行2.72小時(shí)。青島、煙臺(tái)、臨沂和棗莊4市利用地面作業(yè)裝備開展了19輪次的人工增雨(雪)作業(yè)。
根據(jù)山東省氣象臺(tái)3月1日發(fā)布的降水報(bào)告,今年以來全省平均降水量?jī)H為9毫米,較常年偏少10.8毫米,偏少55%。此次人工增雨(雪)作業(yè)有利于增加土壤墑情和凈化空氣,降低森林火險(xiǎn)氣象等級(jí)。
人工增雨(雪)作業(yè)主要基于云物理學(xué)原理,通過向云中播撒催化劑改變?cè)频匚⑽锢磉^程,促進(jìn)云水向降水的轉(zhuǎn)化,從而增加降水量。冷云催化原理涉及冰晶效應(yīng),在溫度低于0℃的冷云中,往往存在過冷水滴和冰晶。根據(jù)云物理學(xué)理論,在同一溫度下,冰面的飽和水汽壓低于水面的飽和水汽壓。當(dāng)向冷云中播撒碘化銀等人工冰核時(shí),會(huì)增加云中的冰晶數(shù)量。這些冰晶會(huì)在水汽過飽和的環(huán)境中迅速增長(zhǎng),通過消耗周圍的水汽,使過冷水滴蒸發(fā),水汽在冰晶上凝華,從而促使降水形成。干冰即固態(tài)二氧化碳,在常溫常壓下會(huì)迅速升華,吸收大量熱量,使周圍空氣溫度急劇降低。在冷云中播撒干冰,會(huì)在其周圍形成一個(gè)低溫區(qū),使得云中的水汽迅速凝結(jié)成冰晶,這些冰晶同樣可以通過冰晶效應(yīng)促進(jìn)降水。
暖云催化原理則包括吸濕增長(zhǎng)和碰并作用。暖云是指溫度高于0℃的云,云中主要是水滴。向暖云中播撒吸濕性物質(zhì)如鹽粉等,這些物質(zhì)能吸收云中的水汽,使自身迅速增長(zhǎng)成為大水滴。當(dāng)大水滴增長(zhǎng)到一定程度,其下降速度足以克服空氣阻力和上升氣流的托舉時(shí),就會(huì)形成降水。在暖云中,大水滴在下降過程中會(huì)與周圍的小水滴發(fā)生碰撞并合并,使大水滴不斷增大。播撒催化劑增加大水滴數(shù)量后,能增強(qiáng)碰并作用,加速水滴的增長(zhǎng)過程,促使更多的水滴達(dá)到降水的尺度,從而增加降水。
在一些情況下,云中雖然有足夠的水汽,但缺乏促使水汽凝結(jié)成水滴或冰晶的凝結(jié)核,或者云中的上升氣流不夠強(qiáng),無法使水汽充分聚集和凝結(jié)。人工增雨雪作業(yè)通過播撒催化劑提供大量的凝結(jié)核,或通過引發(fā)局部對(duì)流增強(qiáng)上升氣流,創(chuàng)造更有利于水汽凝結(jié)和降水形成的條件,從而達(dá)到增加降水的目的。