【期刊信息】

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刊名:水动力学研究与进展
主办:中国船舶科学研究中心
ISSN:1001-6058
CN:31-1563/T
语言:中文
周期:双月刊
被引频次:9745
数据库收录:
CSCD中国科学引文库(2017-2018);期刊分类:水利建筑

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美国八十年代有意识人工影响天气的目标

来源:水动力学研究与进展 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-20

作者:网站采编

关键词:

【摘要】、美国影十年代的忌标人工八响天气有立识目‘本世纪人类在人工影响天气方面的大部份努力都是试图改变云的行为有一些经过检验有成效的,、假说得出改变降水量和降水地区分布减少
、美国影十年代的忌标人工八响天气有立识目‘本世纪人类在人工影响天气方面的大部份努力都是试图改变云的行为有一些经过检验有成效的,、假说得出改变降水量和降水地区分布减少和防过去三十年中,试验已经表明能够适当控制在。给定云温下所形成的冰量在某些明确规定和比较稳定的云的情况下,激发冰晶形成的能力允许我们、、、、止冰雹减少咫风风力消雾在层云中造成空洞造。对云性质作可预测的控制例如处于一℃的层云、云以减少太阳辐射和加热作用减少和消除对地面。的雷击自然过程形成的云有着多变的性质随着不同,过冷雾,可以通过形成足够的冰晶来吸收水分并使冰晶降落地面来消除。然而由于没有认识到云质点微物理演变的复,、、的微物理发展过程而在云的生长生命期降水方面杂性和更加复杂的动力学与微物理学的相互作用,。造成各种结果人类干预的基础由观测告诉我们,云的行为对于至少是部分地云中或云周围空气中的一些物质的数量及其物理和化学性质的较小变化。使得早期的人工影响天气作业备受困扰云物理学家和动力学家认识到了这个缺点,也间或指出过这点,但是基于一些缺少监侧的研究计划所得出的惊口有反应。人成功的说法淹没了比较保守的呼声这种现象在“、”所表明的这次低温低水位现象是,。使其只移动到太平洋的中部和东部根据凌风丸测正如图。年夏天延续过来的这与南美洲海洋上发。现象的期间在时间上是一致的这是,、。,五现象的时期。但是在西部赤流观测的结果也说明发生,赤道反洋流向东流比其他时期强从现。很有趣的一年由于现象非,道海域上风的资料是不充分的期待着今后进一步,。常显著曾给南美洲海上的渔业以毁灭性的打击,年月在秘鲁和赤道洋面上的海面水温比常年相邻地区提高了到月份在秘鲁洋面上出现了,。进行调查此外在年夏季也观测到仅是程度上有,,“、”差别的同样的低温低水位现象这时也有较小规,。“℃距平的高水温从赤道到一直伸展到附近的广大地区月份秘鲁海上的水温,距平超过十℃月份包括日期变更线以东的赤,。现象发生图表示年月。沿线的水温剖面的距平由图可见从赤道直。以北的广大范围内都出现了低温现象一模的“到”’。。道海域都提高以上但是过了年次年以后,般认为这种与现象同时出现的暖水大,。。连同现象一起急剧减退次年月这些规模的移动当然会对太平洋大规模的气候变动造,。海域的海面水温恢复到平年的一般情况过去曾以』秘鲁海为中乙的赤道贸易凤的减弱那里的涌升流,几乎停止来解释现象可是据最近的调,,查不能说发生期间的同一海域的贸易,。成了很大的影响。风必定减弱倒不如说当发现太平洋西部赤道海,域的表层暖水向东移动到秘鲁海洋上这种暖水涌,,。升到海面附近之故“、另一方面这个时期的西部赤道海域的低温,”低水位已如前所述至于其原因,图提,。出如下的结论由于赤道贸易风的作用而推积到西部赤道海域的暖水因风的应力减弱而失去了平衡,一一《李振生译自陆同文校天气》卷期一页。、、可以通过对各种地理情况季节气候体系下的人类历史上或科学史上都并非罕见现在这种惊,。人的说法已经平息下来看来已经普遍认识到云和云与环境的特性的系统普查来弥补观测的不,没。足进行这种调查的仪器还只能说刚刚够用已有,有轻而易举的途径可以把有用的人工影响天气推广。到包括更复杂的气象状况现在该是审定应着重研究什么的时候了以求实现许多有识之士所探索的,的雷达和飞机仪器是很有用的但尤其重要的是继,续努力去发展能够测量液体和固体云质点和水凝物。。人工影响云与云系的重大潜在可能以及三维流场的遥感仪器、、人工影响天气试验常常缺乏客观性可重复性建议二为能源或农业应用目的建立大面积的。和可预测性而这些通常是验证所建立的新知识和有选择的消除层状云层的可能性,。技术所需要的虽然道路不平坦但在有关云和云人工影响云的首次表演是年在马萨诸塞州,。西部地区在过冷云云盖上清除出一个大洞它是用一架小飞机在云上盘旋投下干冰云中水分成了很,对播撒的响应的知识方面以及如何确定在多大程度上人工影响天气是科学上可能的和合乎社会需要的。方法方面已经有了逐步改善下面提出我们选定的,四项建议它们是按照可以预见得到的资源和人力,情况以及社会经济和政治的利益与不可违抗的因。小的雪降落下来雪在到达地面以前就蒸发了,此后这种试验在许多地方重复了多次但科学上的兴,趣越过了消除层云而倾向于改变更加复杂云系的降。。素能以较快步伐推进人工影响天气学科的建议水最近美国空军在密执安州的消除过冷层云的试,。建议一作为改善认识云与云对播撒的响应的验和苏联的试验报道是很鼓舞人的。基础在云微物理学与动力学的交叉领域集中,现在是及时给此问题以新的注意的时候了冬。力量进行研究季白天城市地区遇上阴天如果保持消云就能减少,、我们对微物理热力学和动力学过程和它们之取暖的需要量更不用说这新增加的日照可能带给,。间的相互作用缺乏充分的知识这是一个极重要的居民的心理上的益处可以使得气温显著上升,透,、薄弱环节使我们不能把目前云物理学中理论的实,过窗户的太阳辐射将进一步减少房间取暖的需要。。验室的和模式的研究与播云外场试验的结果结合起量自然太阳能收集器也会直接受益,、。、来以促使新的更好的外场试验的发展微物理,热力学和动力学过程及它们之间的相互作用共同决这种技术的其它应用可以包括某些农作物别是那些在发育关键时期需要日照的农作物,特,葡萄、、、定了降水云的数目位置大小寿命和特性以及云。和其它水果就是这种例子。对播撒的响应在某些云层中造成空隙的科学基础是牢固而不。、云过程和云特性自然地分成微物理的和动力学容辩驳的大面积数小时的业务性的这种作业的。的这两方面的相互作用很密切并且有热力学的特,,技术可行性还没有建立起来也不知道在哪些气象。性云的基本微物理过程已经得到阐明和研究而,对云动力学的注意就太少这不仅是人工影响天气,和地理状况下这种技术是可能的也不清楚合适状,况的出现频率有多大但我们相信美国东北部秋季,、。而且也是改善局地天气预报改善降水定量预报和和冬季每月会出现几次苏联一项应用飞机探测的。了解强风暴形成的重要障碍需要研究的具体问题包括激发并支撑云发展的边界层气流的结构云的上升气流的结构与,动力学云体之间的混合过程卷挟冰化过,,研究表明莫斯科冬季一个月大约有次适于消云,。的状况所建议的可行性研究应包括用常规气象记录和卫星记录来初步评定美国东北地区潜在可播状况的、、出现频率研究新增日照的经济的环境的和社会的程在自然云生长中的作用从云下热力饱到雷暴,、。价值选择外场试验的合适试验场地等如果判断合乎要求下一步就可能是研究性试验以决定最佳,,云塔各种尺度的小浮力云体讲合成为大云体云,的下曳气流的动力学和下曳气流在云能量学以及云。与大尺度大气运动的动力相互作用中的作用需要注意的云微物理过程包括冰核的空间一时间浓。播撒策略和各处的适用范围对这些层云系统的结构和行为的详细测量应该是这种研究的一个组成部。度云中冰质点浓度和冰质点与核的关系冰,,份边界层与这些云的形成和维持有关对边界层,。的动力学模式研究是这种研究的一个重要部分这个可行性研究要花两年时间和大约万美雹形成的物理过程电荷分离的物理过程,,暖云过程凝结与碰讲对随后冰相水凝物发展的影。。响冰核测量系统是关键所在元外场试验可能要求至少三年时间每年花,,万美一一。元确定这样一种计划的费用与收益要同时研究太中因此增加对流云降水的根本潜力在于改变中,,。尺度对流系统的能力不幸我们对这种系统的认,阳辐射增加和人工影响云的其他后果这样才能形,。。成在其他地区业务性地试验此技术的决心的基础识仍然是很粗糙的我们必须首先确定中尺度系统。的组织结构在多大程度上对云发展过程是敏感的特别是冻结潜热的释放或对流垂直输送和水平动,建议三国家应该在落基山区不同地点继续进行两项或更多的随机外场试验以进一步证实可。以增加冬季降雪的科学证据为增加落基山高山集水区的降雪而对冬季地形量的产生要性如何对于中尺度对流系统的结构和传播的重对流系统的降水强度在多大程度上受大,、尺度系统也即气旋尺度系统海风或山脊河谷环流引起的风暴进行播云是最先进的人工影响降水技,、术也是各种增加降水可能性中最接近于能有效的,系统的控制与中纬度中尺度对流系统特别有关。大范围业务应用的一项技术早先的试验表明在科,的一个问题是提高预报那些造成恶劣夭气的系统的、、发展的能力诸如预报龙卷风冰雹山洪暴发或提,,罗拉多的落基山区存在某种云这些云下的雪比它,。。们可能下的雪要少探索性试验已经给出证据表明高早期探测出这些系统的能力很显然,应该先研。究这些向题才能谈得上试图人工影响它们目前增加对流云降水的最大可能是动力播撒的观念‘基本的假说是在特定环境下可以用播云来人当仔细选择某些云并用正确方法对它播撒整个冬,季降雪量可以增加而云况选择不当或播,一。撒技术不当则会导致降雪减少有证据表明云顶,。温度分析可以帮助指示出适于播云的有利状况简为刺激积云加强其垂直生长播撒物质促使过冷水,。向冰的迅速转化因而释放潜热和增加云的浮力,还进一步假定随着云变得深厚更多的低层水分被,,单的气流模式和物理模式可以告诉我们。里播撒和播撒量该多少应该在哪,。送进云中此新增的水分中的一部份通过自然途径,很多科学问题已经基本解决我们需要在两个。转化为额外的降水单块积云随机播撒试验的结果已经很好表明单块云的这种动力播撒可造成降水,或更多地方进行验证性试验来解决广大区域的适用性问题因为落基山区可能存在地区性的降水状况,。。。增加然而导致降水增加的一系列实际物理过程,差异这些不同状况可能改变云对播撒的响应。。还不很清楚因此我们建议实行外场试验与数值,在充分的支持下十年中可以得出明确结果,。此试验设计必须把气象学与统计学的最新最好知识模拟试验来进一步阐明动力播撒的物理机制。结合起来并包括社会经济与环境影响的研究伍德利等人年曾把动力播撒的,。增加积雪有希望成为花钱较少的途径以增加观念推广到用此种方法激发相邻对流云的讲合随,。机云讲合试验的新结果是很令人鼓舞的我们建议继续这个研究并建议在别处如美国中西部和大平,。山区和下游地区水的供应来发展水电和农业实行这种试验根本上来说不需要特别的仪器装。原进行细致的外场试验和数值模拟试验以澄清并,备和人力现有的气象与工艺技能就可以了基本,。的播云设备和气象监测仪器设备都是现成的所。纵需要的只是支持每项试验每年的花费要大约,万美元年十年约花费万美元,,两。定量说明云讲合的假说,也应该对可能增加积云和对流性中尺度系统降水的非播云的其他方法的研究给予较大的注意对,。项试验则是。进行的万美元这是应该果断而有力地于那些改变土地利用和沥青地面或撒碳黑改变行星边界层的静力稳定度的假说应该认真考虑它们的,。建议四继续外场研究和数值模拟来建立与论述和计算进一步还应该考虑研究在气旋和次天,。气尺度系统中组织和加强对流降水带的可能更好地了解积云和中尺度对流系统的动力学积云动力播撤概念和播撒在形成云聚合和中尺度云系中的作用有关的物理机制包括研究大,,。对于开发对流云增加降水能力是非常重要的为了、迅速取得进展需要云物理学家云动力学家和中尺,度动力学家的共同努力研究这种研究将要求利用,一些现代科学最有力的观测和数字计算手段包括,。云系中激发对流发展的问题一般来说最经常出现需要增加降水能力的地,区是那些降水主要型为对流性起因的地区美国的,,半干旱和湿润地区就是这种情形许多不发达国家,、特殊的飞机观测平台遥感系统如多部多普勒雷达。也是如此大多数这类地区的自然降水只有一小,。,部分发生在不规则分布的积云和浓积云中相反,大部份降水发生在组织得很好的中尺度对流系统一一。和卫星摄象和三维的云与中尺度的模式为了在下一个十年中取得迅速进展估计每年要花费,一森林灾燃物水量的算式火含估模引言模式说明。国家火险等级规定该模式是建立在一种水分计算方法之上的模“是基于火灾起燃”缩写式中日平均气象条件可产生一种潜在的或者所需,,。。要的水分由地面和植被所供给的蒸散就是试图,概念之上的这种起燃火灾经过人们最。初的扑救一般是能够得到制止的并且它不致于出,,满足这种需要的如果蒸散能满足要求的话叶子,、。现那种林冠火蔓延飞火的火势枯材和鲜材相混杂的可燃物是影响起燃后火势发展的最重要因子,。含水量就将按照正常的物候现象而变化当蒸散未以潜在速率进行时就产生一种亏缺并且这种亏缺,。、点燃蔓延速率以及能量释放三者都受到鲜。之一即水分应力将使叶子含水量发生变化该模式运用。、有关天气状况土壤结构和物候发育阶段的基本资草本植物和鲜木本植物含水量的制约这些可燃物、沿着推进的火头依次脱水点燃和燃烧从而由热汇,料来估算鲜植物的含水量并将这个资料应用于火,,。。变为热源势评价中。“年的包括两类鲜材草本植被①可能蒸散”。条件是以鲜材占整个速燃物的容积比来表示并包括三个火势指数的测定值也就是对火灾的点燃,。已经形成一些估算鲜植被水分蒸腾量的方法气体动力学和能量守恒方法一般要求有两个或更多。和蔓延速率以及释放出的能量进行测定后所得到,高度上的测定结果然而常常满足不了这种要求,。“”木本植被条件是用蔓延速率指数来确定的结果把物质输送和能量平衡的研究综合、的并按照树木的快速生长成熟生长或严重千枯阶,成一个方程而该方程只要求有一个观测高度上的,。。资料公式是在对开阔水体或广阔水草地的蒸发进行估算而推导出来的所以平流能量可以,段的枝叶含水量来表示年建立的试图通过建立鲜材含,。水量与小时的时滞燃料水分的关系确定鲜植,忽略不计为了提供对于其他植被类型的更加普遍。被的初始含水量提出五个综合气候类型来改善速,的应用方法已对,原公式作了修正。燃材效应的估计这虽然可以改善与出现连续干旱包括边界层显项。和气孔对热量和质量输送的阻力了改变了的实验系数有关的鲜材含水量的估计但是很显然这种新改进,,没有建立在鲜材含水量形成短期变化的物理过程的和以使之适合,。。基础之上鲜材短期的水分含量与气象条件迅速变于林区。化相关联的一种模式将更好地提供出火势的估计,公式及其修正式应用于表现弱平流效。万美元选定上述四个建议决不意味着其他研究就徒劳。新途径把资源集中用到有意识人工影响天气工作的一些主要障碍点上就目前情况和从社会长远利,万到。无益或要削减之所以选定这四个建议是因为它,们看来是科学上可行的社会上需要的不会超出我,,。益来看都是明智的《郝望译自。们的资源能力范围而且目前值得大力支持对咫,风结构和行为的继续研究以评定对它人工影响的可行性是特别有兴趣的因为目前有了可以利用的大,‘、,口一,。。。为改善了的观测能力应该鼓励探讨人工影响云的

文章来源:《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0420/585.html


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