云中液態水含量在人工影響天氣中的運用

王沛斌

摘 要 云中液態水含量在人工影響天氣作業中的作用很大，具有深遠的意義。本文主要分析云中液態水在人工影響天氣中的意義，并進一步提出云中液態水的探測方法及應用前景，從而加強人工影響天氣作業中人工降雨的

效果。

關鍵詞 人工液態水含量；人工影響天氣；應用

中圖分類號P4 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2015）145-0057-01

人工降水是一項先進的科學技術，它主要是對需要進行降水地區的云層實施降水技術。在人工影響天氣作業中，云中液態水含量的相關數值很重要，它是決定是否能夠進行人工降雨的重要因素。近幾年，云中液態水含量在人工影響天氣中的應用是氣象研究者的研究熱點，在研究過程中，運用有效的探測方法來研究云中液態水含量，并對該技術在人工降雨中的推廣做出前景展望。下面我們就來具體分析一下。

1 云中液態水在人工影響天氣中的意義

云中液態水可以保持大氣中的水分收支平衡，它的分布特征與演變規律是氣象研究者的研究重點。云中液態水的意義很深遠，它并不是獨立的個體，與其他水分子之間是相互作用的，并對全球氣候的變化產生有重要的影響。在氣象學與物理學研究過程中，云中液態水含量是比較重要的云物理參數，它是氣象研究者研究云物理過程的主要參考，也是氣象局進行人工降雨作業的重要指標。另外，云中液態水含量的高低可以直接影響人工降雨的效果，可見云中液態水在人工影響天氣中的重要作用。

人工影響天氣作業過程中，云中液態水含量包含過冷水含量，實際上過冷水含量在人工降雨過程中是很重要的參照指標，以我國北方進行人工降雨目標云系來說，主要將該云系分為三個層次，并且需要從上到下進行分層，主要有冰晶層、冰晶與冷水滴共存層、水滴層。其中，冰晶層主要在-25℃到-30℃之間的區域。另外，冰晶的濃度相對較高，經過凝華后增長到最高點會自由下落，自由下落的過程中會播種目標云系中間層的冰晶，從而形成冰晶與冷水滴共存層，這一層次的溫度一般在零攝氏度以下，它是根據冰水的轉化進而形成的，也可以說它有“飼養”冰晶的作用。在目標云系的最底層，由于過冷水滴比較繁多，相對成熟的冰晶通過對過冷水滴的獲取逐漸開始變大，從而形成了雪花。目標云系中的水滴層，溫度一般在零攝氏度以上，中間層的冰晶落入水滴層后由于溫度的升高會融化成雨滴，雨滴在掉落過程中就會因相互摩擦而逐漸增大。通過以上的分析我們可以了解到，在目標云系中的中間層與最下層中，過冷水滴與云中液態水含量都與降水有著很密切的聯系。

2 云中液態水的探測方法

為了更好的觀測氣候變化與災害天氣的發生，氣象部門要有計劃地測量云中液態水，這對更好的掌握人工降雨的指標也具有重要意義。云和雨在氣象部門研究中變化指數都很大，并且具有一定的復雜性和多變性。所以，科研人員在進行云中液態水含量的探測過程中，難度也比較大。目前，我國氣象部門的探究重點就是要及時、準確的探測出云中液態水含量，這將是一個巨大挑戰。對于云中液態水含量的探測方法有很多種，運用比較多的探測方法為微波輻射計探測、衛星遙感探測、飛機探測與雷達探測。這四種探測方法各有利弊，在探測過程中要根據實際狀況選擇合適的探測方法才能夠取得理想效果。

近幾年，微波輻射計探測技術應用比較廣泛，相對其他探測技術也比較成熟，在云中液態水含量的探測過程中，由于所需的探測時間比較長，所以需要探測技術具有很好的連續性。但是微波輻射計探測技術的缺點是獲取的信息具有局限性，并不能全面、系統的探測出想要得到的相關數據。如果運用微型遙感探測技術來探測云中液態水含量，可以獲取比較廣泛的探測信息，而它的缺點則是會因為時間與空間影響分辨率，人工發出的作業要求不能及時回應，從而會延誤工作進度。目前，只有飛機探測才可以直接探測到云中液態水含量，由于條件有限，我國的增雨飛機只有增雨一個用途，并不能做云中飛行探測工作。同時，在降雨過程中飛機并不能探測到整個降雨過程，針對云中水含量中的數據也無法進行探測，因此，如果氣象局在人工降雨中有實時探測的需求，飛機探測是做不到的。

在對云中液態水含量進行探測過程中，只有雷達最能滿足探測的需求，它不僅可以保證空間探測的連續性，還可以在所有空間范圍內進行探測，在人工影響天氣作業中雷達探測技術可以發揮出它的全部優勢。近幾年，雷達產品與探測技術相繼被提出，在人工影響天氣中被廣泛應用，它可以準確的獲取云中液態水含量，還可以實時的了解水含量在云中的分布狀況，對人工降雨來說是一項重要的指標。根據研究表明，雷達技術可以從不同高度、不同角度探測出云中液態水含量，可以給人工降雨的區域實時的提供有效的數據，從而推動我國人工影響天氣技術的不斷發展。

1998年，我國新一代天氣雷達網出現，它對于人工影響天氣的作業有至關重要的作用。在垂直積分液態水含量被提出后，它可以直接的反映空中水資源的分布狀態，因此為人工降雨工作帶來重要的參考數據，從而也在人工影響天氣作業中被廣泛應用。經過反復的研究試驗，可以了解到，雖然垂直積分液態水含量在目前被廣泛的運用，但是它也有不足之處，它不能準確的分辨清楚云中降水粒子的性質，在整個云層中，垂直積分液態水含量主要是根據不同雨滴建立的雷法反射率因子和液態水含量獲得的，根據云層的變化和降水粒子的不同，雷達所反射出來的因子和云中液態水含量中有不一樣的關系，因此，垂直積分液態水含量在計算過程中就會存在一定誤差。

3 云中液態水含量探測技術在人工影響天氣中的應用前景

隨著我國經濟的發展，科學技術的水平也在不斷進步，在氣象研究中，雷達技術以及其他探測氣象技術設備在不斷的更新與完善，此后將利用高新技術精準的探測云中液態水含量。隨著探測技術的不斷完善，探測技術的準確度與連續性也相繼提高，給人工影響天氣的作業帶來一定的參考價值。在目前來看，云中液態水含量的探測技術還存在許多問題，需要將不同的探測設備相互結合，彌補技術中的不足，這個問題也是未來氣象研究員需要研究的重點。

4 結論

本文通過對云中水含量在人工影響天氣中應用的分析可以了解到，氣象部門要想更好的掌握人工影響天氣的重要指標，就必須準確的探測出云中液態的水含量。除此之外，氣象研究人員還需要利用相應的云中液態水探測技術，來準確的獲取云中液態水含量。云中液態水含量的數據在人工影響天氣作業中及其重要，因此要具有準確性。在未來的人工影響天氣工作中，氣象研究員要完善并運用云中探測高新技術，精確的探測出云中液態水含量，從而會在一定程度上提升氣象部門人工降雨的效果，也可以大大滿足人們對降雨的需求。

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