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每日一学 | 科学发明小故事 人工降雨的发明

时间:2021-04-29 03:13:33

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每日一学 | 科学发明小故事 人工降雨的发明

古时候,因为科学不发达,庄稼人遇到天旱的时候,就去烧香祷告求雨,虽然费了许多力,但也只能“望天兴叹”。到了现代,科学逐步发达起来,在天气大旱无雨时,人们便会进行“人工降雨”。那么你知道人工降雨是怎么发明的吗?

1936年,美国纽约的沙弗尔在低温箱中做冷凝实验的时候,由于他急着把冷凝箱中的温度降下来,就随手向箱内扔了一粒干冰球。意想不到的情况出现了,干冰球滑过的地方立刻出现了小冰晶。沙弗尔很快意识到那是干冰的低温造成的,零下78℃的温度将它所经过的空气中的大量悬浮微粒激发起来,形成了凝聚核,令凝聚核周围的小水滴凝聚结冰。

这个偶然发现的事情给沙弗尔以极大的启示,他想天空中的情况与低温中的情况是非常相似的。温度低而且密布的云层都是由小水滴凝聚而成的,那么倘若在天空中分散出许许多多的干冰,岂不是可以使之结成小冰晶吗?如果在天空中集成了大量的小冰晶,小冰晶无法漂浮而且只能落下,这样就会形成人工降雨。沙弗尔为自己的大胆猜想而高兴,他决心亲自去验证这一猜想。

1946年10月13日,沙弗尔驾驶一架轻型飞机在马萨诸塞州西部伯克希尔山区进行实验,他在云层撒了1.5公斤干冰固体的二氧化碳,五分钟后竟全部变成了雪片,纷纷在干燥的空气中飘落下来。由于当时空气干燥,这些雪片在飘落600米之后又全部升华为水汽。

后来,人们在沙弗尔实验的基础上发明了系统的人工降雨方案,即根据不同云层的物理特性,用适当的盐粉、盐水、干冰或碘化银等化学药剂作为冷冻剂,直接倒入云中,使云中的水滴或雪花增大到一定程度降落到地面上,从而形成人工降雨。

小知识

人工降雨的条件:形成降水要有两个条件,一是云中要有充足的水汽,二是要有适当多的凝结核。因此,人工降雨的方法就是向云中引入人工凝结核。一般采用飞机、火箭、高炮、气球和在上升气流区地面燃烧碘化银等手段,把催化剂送入云中。

对温度在零上的暖云一般使用吸湿性物质如盐粉、尿素、氯化钙等,使云中水汽变成大水滴下落成雨。对于温度低于零度的冷云则是播撒人工晶核碘化银或者播撒干冰、液体氮气等,使冷云中冰晶数量增加而提高降水效率。

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