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人工降水的原理范文1
运用云和降水物理学原理，通过向云中撒播降雨剂（盐粉、干冰或碘化银等），使云滴或冰晶增大到一定程度，降落到地面，形成降水，又称人工增加降水。撒播的方法有飞机在云中撒播、高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等。
是人工影响天气中进行得最多的一项试验。人工影响云的微物理过程，可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水，也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云，提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供应的水分较少，因此人工催化的经济价值有限。
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人工降水的原理范文2
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，让云中的水滴体积变大掉落下来。高炮人工降雨就是将含有碘化银的炮弹打入云雾厚度比较大的4000至5000米中低高空，碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚，达到一定体积后便产生了降雨。
一般在自然云已经降水或者接近于降水的条件下，人工降水的方法才能发挥作用。由于降水的自然变率很大，人工增加降水量的幅度较小，如何估价人工降水的效果就显得十分困难。人工催化增加的降水量，是催化后的实际降水量和不经催化的自然可能降水量之差。实际降水量可以测定，但能否正确估价自然可能降水量，就成了效果检验的关键。在对降水的物理规律认识不足的情况下，主要依靠统计学的方法对自然可能降水量作出估价。初期的统计检验方法，多数采用回归统计法，在人工催化目标区附近选择一个不受催化影响的地区作为对比，用历史资料建立目标区和对比区降水量的回归方程。
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人工降水的原理范文3
关键词：固态存储雨量器；虹吸雨量计：分析
中图分类号：P335.2 文献标识码：A 文章编号：1674－0432(2011)－05－0209－1
四平市位于吉林省中部，降水量站网布设较密，共布设雨量站47处，站网密度符合中华人民共和国水利行业标准《降水量观测规范》(SL21―2006)的布设要求。完善可靠的雨量监测站网，为吉林省和四平市水资源评价和防汛抗旱工作，提供可靠的基础数据。为各级领导防汛调度提供了技术支撑，发挥了重要作用。
固态存储器是水文数据存储记录的发展方向，正在逐步取代传统的记录方式。
1 固态存储雨量器和虹吸式雨量计的使用原理
1.1JDZ－1型固态存储雨量器仪器结构及工作原理
JDZ－1型固态存储雨量计主要工作原理：降雨时，翻斗式雨量计的承雨口承接降水，经引水管导入翻斗，当降雨量达到雨量计的翻斗容量时，翻斗翻转，带动磁钢翻转，触发干簧管开关，产生一个脉冲信号送入数据采集器，采集器接受脉冲信号，进行累计。主要技术指标：工作温度为-20－55℃；适宜雨强范围为0.01－4mm／min；仪器分辨率0.2mm，即翻斗感量为6.28g／斗，降水达到0.2mm时，可翻转一次进行一次记录；翻斗计量误差小于4％；输出信号方式为磁钢――干簧管接点接通信号，磁钢与干簧管工作距离为2mm。
固态存储雨量器的翻斗是量测准确与否的关键所在，翻斗的翻倒水量可按下式计算：P G・N
式中：P－斗理论上的翻倒雨量；
G－仪器感量；
N－翻斗翻转倒水次数。
1.2虹吸式雨量计
虹吸式雨量计是以浮子升降带动记录笔根据虹吸原理排水的雨量记录仪器，目前水文测站普遍使用，主要用于人工观测。虹吸式雨量计由承雨器、浮子室、自记钟、虹吸管等组成。每10mm雨量虹吸一次，工作温度为0－50℃；连续降雨强度记录范围为0.01－4mm／min，仪器分辨率为0.1mm。优点：不需要人守候，精度高，但必须定时到现场去更换记录纸。在测定较小雨量时效果较好，但在降雨强度较大或降水时间较长时，误差大，易出故障。
2 固态存储器雨量计和自记雨量计观测对比分析
根据2010年获得的37处雨量固态存储器雨量仪和自记雨量计(6－9月)数据，经比较分析，相对误差较小，满足了仪器误差要求。个别站某个月相对误差偏大经分析是由于人为因素导致仪器相对误差大于允许误差，仪器清理工作未能及时做到所致，而不是仪器故障所致，多数站符合《降水量观测规范》(SL21－2006)误差要求。
为在今后工作中加强管理，避免不必要的误差产生，为此，四平分局已根据《降水量观测规范》制定了观测规程和严格的管理制度，2011年汛前局里组织技术力量，对测站人员和雨量委托观测员集中进行了雨量固态存储器仪使用和维护系统培训，确保今后雨量固态存储器仪的正常使用和维护。为降水量监测系统的正常运行奠定了坚实的基础。
3 雨量误差原因分析
固态存储雨量计与虹吸自记钟之间存在误差，造成两套仪器采集时间不一致，引起记录的雨量差异，特别是日分界降雨越大，差异越大；当降水强度、降水量较大时，固态存储雨量计翻斗雨量尽管未达到0.2mm，但较大的降水冲击力致使翻斗提前翻转，使记录量偏大，且降雨越强，误差越大；固态存储雨量计在安装调试上左、右翻斗的翻转量调节不一致，滴水试验人工模拟降水强度不合适，导致翻斗分辨率之间存在调试产生的人为误差：磁敏开关与磁钢的距离以及磁敏开关的灵敏度、抗干扰等性能对翻斗的开关信号影响较大；翻斗内的泥沙未能及时清除，影响翻斗的计量误差；降水较小或临近降雨结束时，翻斗内的雨量达不到翻斗的分辨率，降水量或被蒸发，或被计入第二日的降水量，使第二日的降水量偏大；雨量桶承雨器口内径为202mm，大于标准口径(200mm)，也超出允许误差(0－0.6mm)上限1.4mm，造成记录值系统偏大：降水时有雪、雹现象时，用人工观测代替，造成降水误差；两种仪器安装高度、位置分辨率不同，引起误差。
通过以上分析，考虑虹吸雨量计本身存在的误差，比测结果是令人满意的，雨量数据误差率基本能控制在允许范围以内，满足汛期发报和资料整编要求。
4 仪器使用中存在的问题
本仪器采用有线传输，挖沟埋线或架线，建设安装费用大；传输线埋入地下或架空，容易霉断或老化，造成信号传输不正常或中断，不便维护，维护费用高；传输线进入站房后，数据采集固态存储器只能固定放在一个房间，不能随时根据需要调整置放房间；从2010年汛期经省局批准，雨量固态存储仅正式投入使用，雨量固态存储仪使用减轻了观测人员的工作量，特别是对委托观测人员观测工作的强度，也提高了资料精度和工作效率，在省时省力同时能够将雨量数据及时的传送到防汛部门。新仪器使用省时快捷，特别是雨量资料整编，将汛期雨量固态存储器存储数据提取后，按照现行的雨量整编程序运行，即可形成逐时摘录表、逐日表和不同时段的量值。确保了雨量资料的整编质量。
经上所述，雨量固态存储仪通过一年的实际使用，收到了满意的效果，受到了委托观测人员的好评。这对于减少人工观测误差、解放人力、雨量自动化具有重要的意义。新仪器使用提高了资料精度，提高了单站雨量观测精度和全市资料整编质量，完善了全市降水量站网监测系统，为吉林省和四平市水资源评价和防汛抗旱工作提供可靠的基础数据。
参考文献
人工降水的原理范文4
关键词 地面测报；自动气象站；能见度；误差；辽宁新宾
中图分类号 P415.1+2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2016）20-0238-01
从2012年起，新型自动站在全国范围内推广，蒸发数据、固态降水数据和能见度数据等人工观测要素实现了自动化观测。新宾国家基本气象站2013年5月安装了华云气象仪器厂生产的DYYZⅡ型CAWS3000新型自动站，2014年1月1日正式投入业务使用，研究人工观测系统和自动观测系统所获取数据的差异，对2种观测数据序列进行对比分析。
不同因素均可影响观测资料的稳定性，其中观测方式的改变是其中最重要的一个原因[1-4]，国家气象局相关观测规范明确指出：在观测自动化进程中，需要开展一定时间的对比观测，对观测资料进行质量评估，确保观测数据的可靠性。
很多观测站在实际工作中发现，大型蒸发自动观测数据存在不稳定性，从而易受其他因素影响，存在明显的系统误差[5-7]。为了给业务工作提供一定的帮助，本文对新宾国家基本气象站的大型蒸发自动观测数据和人工观测数据进行对比分析。
1 数据资料与研究方法
选取新宾国家基本气象站2015年1月1日到2015年12月31日期间逐日能见度观测数据，对该时段内的数据进行质量分析，剔除明显错误数据。挑取对比差值超过人工测量订正值上限的数据作为分析数据。通过本文中的对比差值是指每日8：00、11：00、14：00、15：00、20：00，能见度仪测量值与人工测量值之差以及日最大能见度、日最小能见度能见度仪测量值与人工测量值之差[8-9]。
2 结果与分析
2.1 降水
降水类天气作为视线障碍类天气现象对能见度观测影响非常大，加之新宾国家基本气象站所使用的能见度仪为散射式能见度仪，固态降水和液态降水对其测量值都有巨大的影响。
剔除有明显错误的数据，降水采样日数为124 d，剔除无效降水日数23 d（降水量小于1.0 mm）。实际降水日数为101 d，其中液态降水83次，固态降水18次。一是液态降水。在取样的83次降水过程中，非阵性降水53次，最小能见度仪器值与人工值差值均在30%以上，并随雨强的增大进一步提高，最大差值达到300%以上，其中细密性的降雨对能见度影响最大；阵性降水30次，最小能见度仪器值与人工值差值分布不均匀，最小差值不到5%，而最大差值达到500%以上（阵性降水激起的水雾对能见度影响巨大）。二是固态降水。固态降水共计18次，最小能见度仪器值与人工值差值相对较平均，均在15%～40%之间。
通过对降水的分析发现，降水量与能见度误差无明确正相关性，而降水的细密性和降水激起的水雾对能见度数据影响巨大，同时固态降水对能见度自动观测所得能见度影响较小。
2.2 环境因素
新宾国家基本气象站使用的是散射式能见度仪，该仪器测量原理导致其对环境要求极高，新宾基本气象站地处新宾北部，观测场周围为棚户区。采暖季周围住户燃烧煤炭产生的烟雾对能见度数据影响极大。
11月至次年2月采暖期共120 d，自动观测“霾”记录110 d（湿度
通过对冬季能见度自动观测数据和人工数据的对比分析，可以发现，煤炭燃烧所产生的烟雾对能见度仪正常工作干扰极大。
3 结论
通过对降水和环境2种要素的分析发现，对于散射式能见度仪而言，细密性降水、水雾和烟雾对自动观测数据影响较大。该仪器应选择远离工厂、棚户区和易产生烟雾的地区。
4 参考文献
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[2] 李年，孙云智，林敏芳，等.培训地面气象见习观测员的带班方法与技巧[J].广东气象，2008，30（1）：63-64.
[3] 李祖敏.做好地面测报工作的体会[J].研究与应用，2007，28（增刊1）：100.
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[5] 朱建华.测报工作中不可忽视的几个细节[J].广东气象，2009，31（2）：61-62.
[6] 林铂岷，黄红辉，黄子芹.崇左市气象台站装备维修保障的思考[J].气象研究与应用，2012，33（1）：75-76.
[7] 何文旺，谢东，雷红萍.基层台站实时气象观测资料质量控制初探[J].气象研究与应用，2012，33（3）：61-63.
人工降水的原理范文5
在平时的生活中，每当出现不利或者可能的灾害性天气现象时，我们就希望能够采取人工影响天气的措施来趋利避害、减少损失。例如，通过人工增雨（雪）、防雹、消雾等作业，可以有利于农业生产、为水库增蓄、改善生态环境、扑灭草原或森林火灾、保障大型社会活动以及交通运输安全等。那么，人工影响天气究竟影响的是什么？拿什么来影响？如何影响呢？
影响的是什么？
影响天气的目标，就是希望避免或者减轻气象灾害性天气。要改变天气过程的发展和演变，并向人们预期的方向转变，有两种方法：借助外力施加能量或借助大气运动的自身规律。
可否从能量角度直接改变天气？
自然降水蕴含的能量是十分巨大的。例如，在10平方千米范围内，下一场1小时降雨量为20毫米的雷阵雨是常有的事，这样一次过程总的降水量就是20万立方米。假如降水形成高度是2千米，就意味着1小时内云要将20万立方米的水提升2千米再洒下来。为了提升这些水，需要做的功是3.92×1012焦耳（1吨石油完全燃烧产生的能量是8.4×105焦耳），约合467万吨石油的能量。由此看来，直接耗费如此巨大的能量来制造或消灭一个天气过程是不现实的，经济上也是不合算的。
借助大气自身的发展演变规律
影响天气，归根到底就是影响组成云的基本元素：小水滴、冰晶、空气和水汽，进而希望发生连锁反应，以影响降水和天气过程。实施的途径是利用云的微物理过程。例如，在温度低于0℃的云中，存在着大量未冻结的水滴，利用播撒人工冰核催化剂的方式，可使水滴转化为冰晶并释放潜热，从而改变云的微物理过程和热力、动力结构。用这种方法进行人工影响天气，耗费比较小，效益却可能很大。
人工影响天气也称为播云作业，即用飞机、火箭或地面发生器等手段向云中播撒一定的物质，改变云的微结构，使云、雾、降水等天气现象发生改变。播撒过程就是人工影响作业，播撒的物质就是人工影响天气催化剂。
“四两拨千斤”的催化剂
可以说，催化剂是人工影响天气外场试验和作业的着力点，起着“四两拨千斤”和“牵一发而动全身”的作用。人们根据云的情况（性质、高度、厚度、浓度、范围等），分别向云体播撒人工冰核、致冷剂、吸湿性催化剂和水雾等，进而改变云滴的大小、分布和性质，干扰云中气流，改变浮力平衡，加速其生长过程，达到降水的目的。
影响天气的其他方法
除播撒催化剂外，用加热空气的方法消雾或防霜冻，也有一定效果，但耗费很大，只能用于很小的范围，如机场跑道的消雾和果园的防霜冻。此外，通过向上喷射的高温气流，可以促使空中或云中的局部空气产生对流运动，增加局部地区的水汽凝结和降水。通过改变地面状态或在空气中播撒碳黑微粒，可以吸收更多的太阳辐射，从而改变局部地区空气的热力结构。目前，这些方法还处于探索阶段。
我国古籍记载：明太祖洪武年间，河北磁县南来村已开始使用土炮轰击雹云，来消灭冰雹。科学意义上的人工影响天气是从20世纪40年代开始的，经过70多年的发展，已经取得了一定的成果。那么，变幻莫测的天气，是怎样服从了人的调遣的呢？
高空的云有暖型云（云内温度在0℃以上）和冷型云（云内温度在0℃以下）。
对冷型云的人工增雨，常常是播撒致冷剂和人工冰核，增加云中冰晶浓度，以弥补云中冰核的不足，达到降雨目的。
对暖型云的人工增雨，则是向云中播撒吸湿剂和水雾，加强云中碰并，促使云滴增大。
人工防雹就是采用人为的办法，对一个地区上空可能产生冰雹的云层施加影响，使云中的冰雹胚胎不能发展成冰雹，或者使小冰粒在变成大冰雹之前就降落到地面。
人工影响天气已经深入到人们生活的方方面面，随着工业、农业、交通运输业、环境科学的发展，对防止和减轻大气灾害的要求日益提高。“工欲善其事，必先利其器”，随着催化工具和技术方法的不断发展和进步，我国人工影响天气的能力也在逐步提高。
大气降水都来自空中的云，确切地讲，都来自空中的水汽。有人把云中的水比喻为一座天然大水库中的水，闸门开启得小，流出的水量就少。人工增雨通过向云中释放适当的催化剂，使“水库”的闸门开大一点，以便让水多流出来一些。“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回”，人工影响天气已逐渐成为人们开启“空中水库”闸门的钥匙。
人工影响天气（包括人工增雨）目前还处在试验研究阶段，虽然取得了一些可喜的进展，但是诸如实施人工影响作业后，雨量的净增量、落区、时效，以及撒播催化剂的种类、时机、方法等方面，都还需要进一步的研究。要达到按照人们自己的意志实现“呼风唤雨”的梦想，仍需做长期的努力。
TIPS：大气中如何成云下雨？
云是空气垂直运动的结果，随着空气上升，地面的水汽被夹带着一起上升。在这个过程中，一部分水汽蒸发掉，一部分则升入云中冷却、凝结，成为云中水汽的一部分。高空的云是否下雨，不仅取决于云中水汽的含量，还决定于云中供水汽凝结的凝结核的多少。即使云中水汽含量特别大，若没有或仅有少量的凝结核，水汽是不会充分凝结的，也不能充分地下降。即使有的小水滴能够下降，也终会因太小、太少，而在降落过程中蒸发。
产生冰雹的主要条件：云中要有上下强烈运动的气流，并且蕴涵大量水分，只有这样，云中小的冰雹胚胎才有发展成冰雹的足够的水分供应，才有机会捕捉云中水分使自身不断增大。
人工降水的原理范文6
关键词：人工降水技术 廊坊污水处理工程 应用
中图分类号：TU998 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0052-01
1 轻型井点降水设备
1.1 轻型井点系统的构成
对于轻型井点系统来讲，其是由直管、总管、井点管、弯联管及抽水设备构成（图1）。
井点管通常由镀锌钢管构成，其长度在1 m～1.5 m之间，直径约为50 mm。在管壁处存在呈三角状分布的孔眼，地下水能够通过这些孔进入管中。在井点管的下方装设沉沙管，并且在井点管外包裹棕皮滤网。总管的直径约为150 mm，长度在4～6 m之间，采用法兰进行连接。在井点管的四周设立直接在400～500 mm的过滤砂网。
1.2 抽水设施和工作过程
采用射流式抽射设备工作，其工作流程为：离心水泵由水箱中进行抽水，将其加压后从喷口喷出形成射流，形成真空度，从而保证地下水可以压至水箱中（见图2）。该设备可以把地下水位降落至9 m。
1.3 计算轻型井点降水体系的措施
A 降水影响的半径计算公式如下：
R=575SHK n=Q/q d=L/n
公式中，R为降水影响的半径，单位为m;S为钻井水的降落数值，单位为m;H为含水层的厚度，单位为m;K为渗透系数，单位为m/s;N为井管数量，单位为个;Q为地下水用水量，单位为m;D为井管间距，L为总管的长度。
B 井点管的埋设高程计算公式
H=H1-h1-h2-s
公式中，H为井点上端的标高，单位为m;H1为井点槽底的标高，单位为m，h1为降水以后地下水位同槽底的最小距离，一把取值0.5;h2为水力坡度;s为井点管壁处的局部水头损失。
2 管沟加固、轻型井点系统的布置
如果管沟的深入在4～7 m之间，需要将降水划分成两层，可以采用双排降水的方法，每个降水段长度在100 m左右;如果管沟的挖掘深度低于4 m，则需要对管沟进行加固（如图3），从而发挥降水的作用;针对针状的井点管，通常有直径为50 mm的镀锌管构成，长度约为150 cm，据计算公式及施工经验分析，轻型井点管的设施共计8套，每4套供一个施工段应用，各个施工段轮换应用。井管应用直径为50 mm的钢管，长度为6 m，间隔距离在1 m。集水管采用直径为150 mm的钢管。水箱的体积在1～2 m左右，各个水箱的设置一个进水口，一个吹水口及一套喷射口装置。采用真空离心泵进行工作。
3 结语
在地下水位相对较高的区域挖掘基坑及管沟，为施工安装造成一定困难，想要更好地提高施工质量，保证顺利完工，就需要采用降水措施，其中，轻型井点降水是可利用的简便降水方法之一，可在基坑降水中广泛应用。因此，在当前的建筑基坑降水工作中，采用轻型井点降水是日后工程使用的主要技术之一，也是未来的发展趋势。
参考文献
[1] 陈新萍.人工湿地技术在污水处理中的应用分析[J].资源节约与环保，2014（1）：113.
