发布时间:2024-02-28 14:49:10
绪论:一篇引人入胜的人工降雨的原理和方法,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

中图分类号:P48 文献标识码:A
我国作为一个农业大国,天气对国民经济的影响显得尤为重要,关系到社会的稳定和经济的发展。自古以来,我国劳动人民通过自己的智慧在遵循自然规律的前提下,不断地影响天气变化,利用天气,趋利避害,为人类的幸福生活而努力,近年来,由于社会经济的发展和技术的不断进步,我国人民更是利用现代技术不断影响天气变化,使其进一步为人类服务。
一、人类影响天气的发展历史
早在远古时期,天气的变化和大气的变化就已经引起了气象学家和学者的关注,我国也是世界上最早观察和记录天气天象的古代国家之一。据考古资料显示,我国原始人类在与大自然的抗争中就已经知道利用自然条件来躲避风雨雷电等自然灾害,并学会利用火,食用熟食等生活技能。早在五千年前,我国劳动人民就懂得根据天气和气候的变化来种植作物,建造房屋了。当然,在远古时期,我国的劳动生产率较低,迫于这个限制,当时对天气和气候的研究是非常有限的。
殷商时代,我国的第一本物候学著作《夏小正》的问世可谓是人类人工影响天气历史上的一个里程碑。此著作大量地记录了天气和天象的变化,并介绍了一年中各月的天气现象和气候变化以及相应月份应该从事的农事活动,由于此著作的出现,我国的农业在当时的世界是遥遥领先的。
我国历史上专门负责观察天气变化的机构叫"观象台",国家设定专门的人员来观测天气变化,类似于我们今天的气象局,由于此机构的设置,为我国当时的农事活动提供了大量的指导数据,因此,我国农业的发展是领先的,也因此奠定了我国农业大国的历史基础。由此可看出我国气象事业具有悠久的历史。
随着社会的发展和时代的进步,人类对气象和天气的研究有了更深层次的认识。战国时期,已经有军事家懂得利用气候条件进行战争,这又是人类利用天气条件为人类服务的一大创举。《黄帝内经》中也有了记载,利用天气气候等条件,可以调高人们的免疫力,防止疾病的发生的一些简单疾病的治疗。汉代韩婴的著作《韩诗外传》中提出"草木之花多五出,独雪花六出",而世界上其他国家发现这一现象比我国晚了近2000年。
古代的气象仪器研究领域,我国也是成就显著。古代战争中已经有相风旗的出现,汉代又出现了羽炭测温计来测量空气的温度和湿度,唐朝时期的李淳风更是世界上第一个利用仪器给风定级的人,他将风分为八级,并发表了著作《乙已占》,这部著作在19世纪初期才传到了欧洲,英国学者蒲福在此著作基础上又进行了更精确的划分,将风定义为12级,也就是我们现在所使用的风级的概念。
在我国古代的气象学与天气学的研究中,对暴雨、冰雹等自然灾害也做了系统的分析,在气象物候学,军事物候学,医学物候学方面也有所涉及,我国古代的气象学及人工影响天气的研究为世界此方面的研究和进步做出了巨大的贡献。
二、人工增雨的必要性
近年来,随着经济的发展和工业化程度的加深,人类对大气的破坏程度也急剧加深。旱涝现象频出,因此人类对天气的影响就显得尤为重要了。
我国首都北京地区的缺水状况尤为严重。人均水资源占有率不到200立方米,远低于世界平均水平的1000立方米。因此解决我国缺水的问题迫在眉睫。由于科技的进步和技术的发展,人工增雨技术应运而生。这种新型技术的出现给人类带来了福音,虽然缺水状况依旧,但情况已经大为改善了。
1.人工增雨的科学含义
现在社会上流传一种“人工降雨”的说法,其实这种说法是不准确的,人类不可能违背自然规律进行人工的“降雨”,而是通过利用自然条件,在遵守自然规律的前提下,人为的“增雨”。因此,现在给出人工增雨这项技术的标准科学定义:人工增雨是指在自然降雨之外,利用现有的气象条件,通过人工干预的方法,使其再增加一部分降雨的科学手段。其原理是利用飞机、增雨火箭或高射炮将催化剂发射到云层中,对局部范围内的云层中的水含量进行催化,使云层中的水滴增多并使其重量增加,去掉蒸发的一部分,大部分就降落到了地面,形成了降水。
2.人工增雨的作用
我国是世界上的人口大国,各种资源的消耗量都大的惊人,水资源也一样,因此,我国想到了利用人工增雨的方法来增加水量的方法。我国最早的人工降雨是始于20世纪50年代,无论从规模还是数量上来说,我国都是人工影响天气变化的大国,而自从人工增雨技术的引入,我国的旱涝灾害明显减少,农业产量上升。而近年来由于人工增雨技术的不断成熟,其作用已经不仅仅作用于农业了,对于森林火灾的救护,生态建设,增加水资源方面多做出了突出的贡献。这也印证了科技的发展是为人类服务的这句话。
三、人工增雨作业必须重视的问题
人工增雨这项技术虽然是一项造福人类的科技成就,但凡事都有利有弊,因此,在作业中的一些问题还是要给予重视的。
1.作业中对云层的选择
根据相关资料显示与作业人员的实践经验,云层的选择是人工增雨取得何种效果的关键。要选择适合作业和水汽较厚的云层进行作业,带有雷电的积雨云是最佳的作业对象,此类云层本身就能降水,对其进行作业,就能得到中雨以上的理想效果。
2.发射工具的选择
人工增雨作业中,催化剂的发射工具尤为重要。如空中有带有雷电的积雨云或者云团比较完整清晰,这时就比较适合使用高射炮或增雨火箭进行作业,因为此类云团本身就能降水,只要适当的进行催化,就能取得理想的效果。而如果空中不具有积雨云,且云团模糊不清,看不到边际,这时如果还是采用高炮火箭等作业效果就不会很好了,这时应采用飞机进行作业,飞机飞到云层中,通过抛洒干冰来催化云层中的冰晶,这时出现"蝴蝶效应",降水顺利完成。
3.作业地点的选择
作业地点的选择是人工增雨作业的关键所在,因为作业地点的选择直接关系到受益点。作业受到云速、风速、作业点与受益点距离的制约,因此,作业地点要选择在受益点的上风向。另外,由于使用高炮或者火箭在发射完成后,其弹壳一般不会炸毁,完成爆炸后会因为重力作用落回地面,因此,就要考虑弹壳的落回是否会对人、房屋等建筑造成损害,所以,人工增雨地点的选择和时机的一样,都是人工增雨作业中的关键,是人工增雨作业能否完成及完成质量的保障。
4.作业时机的选择
由于受各种天气条件的制约和影响,作业时机的选择也是非常重要的。作业提前可能造成雨量减少,作业滞后可能造成错过了最好的时机,都会影响降水的效果,因此,掌握好时机在人工增雨作业中是很重要的一项工作。
结束语
自古代以来,人类就在不断探索大自然的奥秘,天气状况更是人们所关心的,因此,人工影响天气一直是人类所研究的课题,随着经济的发展和技术的进步,人类如今在遵守自然规律的前提下,已经可以简单的影响天气变化了,人工增雨这项技术的使用必将为中国经济的发展增光添彩,亦将为世界的和平与稳定做出贡献。
参考文献
[1]李艳伟.冷云催化剂及其在层状云催化增雨中的应用研究[D].南京:南京气象学院.2009.
[2]毛节泰,郑国光.对人工影响天气若干问题的探讨[J].应用气象报,2009.17(5).
森林中各种可燃物的着火点取决于湿度、气温、降水量、风力等气象条件的变化情况。一般认为,晴朗、高温、大风天气,常使森林中可燃物的含水量下降到百分之四十以下,最易发生森林火灾。
在气象条件中,当空气湿度小于百分之六十时,就有发生森林火灾的可能,空气温度越高,可燃物中水分蒸发和变干的速度越快,可燃物的着燃性越高,火灾发生的可能性越大,高温还会促使火势更加猛烈。降水量减少,无雨日较长,森林可燃物的含水量将不断下降,火灾发生的可能性和严重性也随之增大。风不仅能把植被吹干,有助于燃烧,而且在火灾发生后,还能使火源得到充分的氧气供应,加速燃烧,同时使火花飞溅,影响火灾的形状,延伸火灾的外形,扩大火灾面积,使地面火变为树冠火。
因此,森林火灾表现为明显的季节性和年度性,以冬、春季最多,最严重,秋季次之。由于每年气象条件变化的明显差异,火险期的早晚、长短也会出现不同的情况,例如冬季降雪量偏少,春季气温回升快,大风日数多,火险期会相应提前;若雨季开始晚,春旱持续时间长,火险期则会相应延长。反之则会相应推迟或缩短。
2、人工增雨的原理和条件
人工增雨就是根据不同的云层的物理特性,选择合适的时机,用飞机、火箭、高炮等工具,向云中播撒干冰、碘化银、盐粉、氯化钙、尿素、硝酸铵等催化剂,使云体获得更多的凝结核,促使云层增加降水量或提前降水。
3、人工增雨在扑灭森林火灾中的应用
1958年吉林省遭遇60年一遇的大旱,我国首次开展人工增雨实验,并获成功。1979年5月下旬,中甸原始森林发生大面积火灾,由于树冠高大,火势凶猛,虽采取多种措施,效果仍不明显。6月7日晚11时左右出现有利天气条件,实施人工增雨作业后火区普降中雨,林火基本熄灭,人工增雨扑灭森林火灾在我国首次获得成功。1987年大兴安岭特大森林火灾和1990年的中甸金江乡附近森林大火,人工增雨都起到了关键作用。
根据多次人工增雨扑灭森林火灾的过程分析,只需5毫米以上的小范围降水就基本可以满足。我国的森林覆盖区域80-90%为山区,地形起伏,常有地形云生成,通过适当的人工催化后可形成小范围的降水。其次,林火区是热源,可加热周围空气形成垂直方向对流,只要凝结高度适当并有一定的水汽来源,易于形成对流云。再加上正常的天气过程,为人工增雨提供了有利条件。
另外,人工增雨应用于扑灭森林火灾较常用的各种方法有很多优越性。首先灭火人员无需直接靠近火源,只要在林火区的上风向5公里左右实施作业,效果好,也安全。其次人工降雨可同时扑灭明火、暗火,不留隐患。只要降雨在5毫米以上,不会复燃。第三用人工增雨方法需要的人员少、物资装备少,后勤工作量小,灭火效率高。
4、人工增雨在预防森林火灾中的应用
能力目标:初步学会运用观察、实验等方法获取信息;初步学会用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工;
情感目标:激发学生的好奇心和探究欲;发扬善于合作、勤于思考、勇于创新和实践的精神。
学习重点:认识二氧化碳的主要物理和化学性质
学习难点:运用观察、实验等方法获取信息,并对获取的信息进行加工
学习方法:实验探究、交流讨论。
教学方法:指导探究、主持讨论。
教学设计:
教师活动学生活动预测与对策
[创设情景](故事导入)一人带着一条狗走进一个山洞,走着走着,狗突然倒在地上,原来狗已经死了。……导致狗死亡的原因是什么?
[教师讲解](小结并提出学习任务)几位同学猜得很对,是由于山洞的下层充满二氧化碳气体所致。你们还知道其他有关二氧化碳气体产生和消耗的途径吗?把你知道的归纳一下,填写在学案上。
[问题导入]你知道二氧化碳有哪些用途吗?引入二氧化碳的奇妙变化(液态二氧化碳,固态二氧化碳—干冰)
[播放录像]光合作用,温室效应、二氧化碳灭火器、“干冰”的用途。
[创设问题]你知道打开汽水瓶或啤酒瓶时冒出的气体是什么吗?如何验证?
通过此实验,你还能得出二氧化碳具有哪些性质?
[演示实验]在一个装满二氧化碳的集气瓶中,注入少量水,迅速塞上单孔橡皮塞(连有导管、橡皮管和弹簧夹)并把导管另一端放入盛水的烧杯,打开弹簧夹。
[问题情景]我们同学每天都喝饮料,你对瓶子上的说明有哪些发现或有哪些疑问吗?
[提供信息]紫色石蕊试液遇到酸性物质会变红,可用来检验二氧化碳和水是否会生成碳酸。
[布置任务]自己设计实验方案,探究二氧化碳和水是否会生成碳酸。
[布置任务]按照课本p43图2-21设计一个实验,观察实验现象,并推测二氧化碳还有哪些性质。
[演示实验]把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着蜡烛的烧杯中。
[布置任务]通过以上的实验探究和交流讨论,你能说出奇妙的二氧化碳具有哪些物理性质和化学性质吗?
[家庭实验]自制汽水:取一个洗刷干净的汽水瓶,瓶里加入占80%容积的冷开水,再加入2g白糖和少量果味香精,然后加入2g碳酸氢钠,搅拌溶解后,迅速加入柠檬酸,并立即将瓶盖压紧,使生成的气体不能逸出而溶解在水里,将瓶子放置在冰箱中降温。取出后,打开瓶盖就可以饮用。[交流讨论]
[思考、填写]
[观看、了解相关知识]
[实验探究、观察、思考、得出结论]
实验内容:将汽水瓶中的气体通入澄清石灰水中。
[观察实验现象、解释原因]
[提问、讨论、解答]
[分析信息]
[设计并实施实验方案]
[总结出二氧化碳的又一条化学性质:二氧化碳能和水反应生成碳酸。]
[用自带的碱面和醋完成实验、得出性质]
[观察现象、说明二氧化碳灭火的原因]
[交流讨论、总结]
[家庭实验]
有的学生可能听说过这个故事,知道是山洞的下层充满二氧化碳气体的缘故。
学生根据已有的知识和日常生活经验,会知道自然界中二氧化碳的循环。
学生可能知道舞台烟雾,人工降雨是怎么回事。
学生对于实验原理,实验操作不会有太大困难。但要得出二氧化碳有关性质可能有些难度。
学生在学习了空气中氧气含量测定实验的基础上,解释该实验现象的原因不会有太大的难度。
学生的问题可能是:瓶子标签上写的是碳酸水,为什么不写二氧化碳饮料?
对学生来说用“紫色石蕊试液检验酸”这一知识点是陌生的,需要教师的引导。
方案可能有:直接向碳酸饮料中滴紫色石蕊试液;把二氧化碳通入紫色石蕊试液。等等。
通过学生自主实验、观察教师演示实验,学生能得出二氧化碳的相应性质。
该实验生活气息浓,趣味性强。