人工影响天气技术在航空气象服务中的应用论文
0引言
随着经济社会的发展,人类对自然界的影响能力越来越大,其中对气候的影响尤为突出。人工影响天气分为无意识和有意识的人工影响天气活动,如砍伐森林、工业生产、臭氧层破坏等导致的气候异常是无意识的影响,而有意识的人工影响天气是建立在科学认识的基础之上,利用先进的科学技术达到人类期望的天气变化。在今后发展中,应减少破场、白然的行为,充分利用科学手段将天气变化朝着有利于生产生活的方向改变,达到趋利避害的目的,提高抵御白然灾害的能力和水平。
现今人工影响天气技术在农业生产中已经应用十分广泛,对于白然灾害分布广、频率高的我国保障农业生产,较少或减轻气象灾害造成的损失发挥着越来越重要的作用。伴随着人工影响天技术的日趋成熟,各行各业对人工影响天气服务的需求也越来越突出,航空运输业就是其中之一。随着经济的稳步发展,航班密度增加很快,特殊天气,如大雾、低云、冰雹等对航班的正常起降影响很大。因此,将人工影响天气技术推广到航空气象服务中,减少危险天气的持续时问,对于减少航班延误,提高航空气象服务效益意义重大。
1人工影响天气技术的最新进展
1. 1人工消雾
大雾造成的低能见度是影响航空时示正常和安全的重要气象要素之一,对飞机的起飞着陆起决定性作用,在机场范围内实现人工消雾,减少大雾天气的持续时问有利于提高气象服务质量和效益。
目前人工消雾的方法很多,主要有加热法、催化剂法、扰动空气法等。根据温度的高低将雾分为暖雾和冷雾,采取的人工消雾方法也不尽相同。对于消暖雾试验的方法有:1)吸湿法:播撒尿素等吸湿性粒了作为催化剂,产生大量凝结核,使水汽在凝结核上凝结成大水滴,雾消散;2)加热法:对小范围燃烧燃料,加热空气使雾滴蒸发而消失;3)扰动空气法:将雾顶上下空气扰动混合,降低低层空气湿度使雾消散。而对于消冷雾是将干冰、液化丙烷等催化剂播撒到雾中,产生大量冰晶,通过贝吉龙转化夺取雾滴水分降至地面。机场具有区域局限性,可结合其地理特征选择合适的方法进行试验研究,早日推广应用,对于保障飞机起飞着陆正常,减少航班延误有很大作用。
1. 2人工防雹
在对流云强烈发展后,会产生对时示危险极大的雷暴,还有可能降下冰雹。若在机场区域发生强对流天气,下降冰雹会使驻场飞机遭受严重的砸伤,导致其无法进行时示作业,造成损失极大。因此,进行人工消雹作业,减小降雹几率和质量,可以保护飞机的安全,减少运营单位的损失。
人工防雹首先需通过气象雷达或有经验的观测者识别出冰雹云,然后用人工影响手段使其不能降雹或减弱雹强度。现阶段常用的防雹方法有两种:一是爆炸法,用高炮、火箭等向雹云轰击,往往能抑制雹灾或减弱雹灾;二是催化剂法,用火箭、高炮等将碘化银播撒到雹云中,形成大量人工雹胚争夺水分,抑制冰雹的生长,从而减轻或消除雹灾。当机场区域探测到有雹云时,采用人工消雹方法将其减弱,则能保护在场飞机的安全,实现航班正常,避免损失。
1. 3人工消雨
机场范围内的强降水对飞机正常起降影响甚大,严重时会导致机场被淹而关闭,及时的进行人工消雨作业,减弱机场区域降水的强度和减少降水量有利于提高机场运营水平和服务能力。 人工消雨的手段并不能使降水云层消失,而是让雨提前下或滞后下,下在成灾影响较小的区域,从而保证保障区域内降水减弱或不降水。提前下雨就是实行人工降雨,用碘化银作为凝结核在目标区上风方作业,大约100公里左右,进行人工增雨,使降水云团在到达需要消雨的地区之前提前下完。降雨滞后就是向降水云中播撒超量的冰核(在目标区的上风方),增加冰核对水分的争抢,抑制小雨滴增长成大雨滴,降水也就无法进行或飘过消雨区域后才下。对天气状况及其变化趋势准确细致的观测和预报,把握好作业时问是提高人工消雨质量的前提。在机场范围内推广人工消雨试验,能有效减少强降水的出现,减轻降水对机场飞行服务的影响,保证航空飞行的正常率。
1. 4人工消云
云对飞机安全飞行的影响很大,其中作用最明显的是低云和对流云。低云中450米以下的云对飞行的影响尤为明显,当机场云底过低时,飞机在最低安全高度的前提下,仍在云中或云上飞行,驾驶员无法看清地面跑道,直接影响其起降安全。对流云中则操纵困难,遇雷暴天气危险极大,因此用人工影响天气减轻其灾害对安全时示意义重大。
人工消云是指用人工方法使局部区域云层消散,在低云的消云试验中,通常采用在云中播撒碘化银或固体二氧化碳使云中产生大量冰晶,造成云中水滴蒸发和冰晶增长,冰晶长成降水粒了后下降,云层随即消散。消除对流云是用人工诱发下沉气流的原理进行,采用的试验方法如在对流云顶播撒大量颗粒状物质对抑制对流发展有一定效果。消云技术的进步定会使机场运行更加顺畅,减少飞机的返航备降。
2人工影响天气技术对航空气象服务的意义
航空时示与气象条件的好坏密切相关,恶劣天气对航班的正常起降影响很大,严重时甚至造成飞行事故,使航空运输业和旅客的生命财产遭受巨大损失。因此,除了航空气象部门提供优质、准确的气象服务外,进行机场区域人工影响天气技术研究对减少航班延误及返航备降有重大意义。人工影响天气技术是防灾减灾重要手段之一,随着科技的进步在减轻气象灾害和提高气象服务效益中发挥着越来越大的作用。
民用航空事业在近年来飞速发展,对航空气象服务有了更新水平、更高质量的需求。伴随着大气科学的长足进展,得益于大量新一代气象设备的布网,人工影响天气技术日趋成熟,在机场区域内进行人工影响局部天气,未雨绸缪,趋利避害,为保障航空飞行的安全顺畅,提高航空气象服务效益发挥着积极影响。
3结语
人工影响天气技术发展迅速并在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用,但我们必须清醒认识到许多技术方法现今尚处于试验应用阶段,大部分技术靠引进开发,大部分设备靠引进推广,在航空气象服务中还未正式应用。因此,必须加大自主研究的力度,大胆创新,不断减小与国际上先进水平的差距。随着人工影响天气技术的快速发展和超越,一定能为包括航空服务业在内的国民经济大发展贡献更大的力量。
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