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基本信息
冷雲催化劑
冷雲催化劑的工作原理是利用催化劑良好的成冰性。
大致可分為三類:致冷劑、無機冰核、有機冰核。無機冰核和有機冰核也稱為人工冰核。
致冷劑
致冷劑一般為液態或固態的二氧化碳、氮氣和丙烷。這些常溫下為氣態的物質,經過壓縮降溫後變成液態或固態,在過冷雲中釋放液態或固態的二氧化碳、氮氣和丙烷,利用其汽化吸收大量熱量,造成局部極度降溫,促使過冷水滴凍結形成冰晶。水汽自然凍結的溫度是–40℃,乾冰(固態二氧化碳)汽化時表面溫度達–78℃,通常將直徑約為1cm的乾冰顆粒,用飛機在雲的適當部位播撒。 [2]
無機冰核
無機冰核的代表是碘化銀(AgI)。碘化銀的成冰機制是通過異質核化過程起成冰核作用,通過不同的作用方式形成冰晶,包括凝華、吸附、浸潤凍結和接觸凍結成核。經實驗測量結果,可得碘化銀成冰閾溫大致為:接觸凍結為–5–3℃,吸附成核為–9~–8℃,浸潤凍結為–16~–13℃。碘化銀分散性越高,成核率越高。 缺點:在紫外線照射下碘化銀易分解,表面結構被破壞,使成冰性能下降。
有機冰核
介乙醛、間苯三酚、1,5二羥基萘、乙酰丙酮絡銅是高成冰閾溫的有機物。這些有機物的分子具有極性氫鍵團,高親水性,是成冰性能好的原因。其具有熔點低、易汽化、無大毒性、易分解的特性。但由於易汽化和分解,小粒子不能在大氣中維持較長時間,不利於發揮其成冰作用。
暖雲催化劑
暖雲催化劑主要是吸濕性鹽,如食鹽、氯化鈣、尿素、硝酸銨等。這些物質吸水性強,無毒性,價格便宜。它們在雲中能快速成長為幾十微米以上的大雲滴,激發重力碰並過程。但由於粒子尺寸較大,播撒作業時要求飛機載量大。
原理
從人工增雨的角度上看,通過釋放少量催化劑能量,影響雲水分循環的某些環節,提高降水率,破壞膠性穩定狀態,達到增加降水的目的。 [3]
因為冷雲和暖雲降水機制不同,所以雲催化劑分為冷雲催化劑和暖雲催化劑兩種。
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參考文獻
- ↑ 中國氣象報社. 人工影響天氣的催化過程是怎樣的?. 2013-08-12.
- ↑ [盛裴軒,毛節泰,李建國,等.大氣物理學.北京:北京大學出版社,2011]
- ↑ [盛裴軒,毛節泰,李建國,等.大氣物理學.北京:北京大學出版社,2011]