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人工催化降水防灭林火

在护林防火期间,遇有自然降水灭火条件时对云层进行人工催化降水,直接浇灭林火,或降低火势或增加地被物湿度、降低火险等级的一种防灭林火的办法。历史沿革苏联于1966年由列宁格勒林业研究所等单位在护林防火期间,应用人工催化降雨防灭森林火灾。苏联还用火箭催化降水防灭林火。列宁格勒林业研究所试制的地面发射降水火箭防灭林火的方法,通过了国家鉴定,被推荐给有大面积林区的西伯利亚和远东地区应用。

在护林防火期间,遇有自然降水灭火条件时对云层进行人工催化降水,直接浇灭林火,或降低火势或增加地被物湿度、降低火险等级的一种防灭林火的办法。

历史沿革

苏联于1966年由列宁格勒林业研究所等单位在护林防火期间,应用人工催化降雨防灭森林火灾。苏联还用火箭催化降水防灭林火。列宁格勒林业研究所试制的地面发射降水火箭防灭林火的方法,通过了国家鉴定,被推荐给有大面积林区的西伯利亚和远东地区应用。火箭发射高度为8.6公里,飞行距离为11.6公里,总体重量10公斤。多数是对浓积云进行催化。60年代美国曾在阿拉斯加地区进行催化降水防灭林火试验。他们采用播撒方法,用大型飞机搭载碘化银焰弹,飞到云顶上部投撒到云内促进降水,同时用气象雷达分析和判断降水量的大小。中国从1974年开始在大兴安岭林区应用人工催化降水防灭森林火灾。在春季防火期间,东北航空护林局和黑龙江省森林保护研究所在加格达奇机场用大型飞机携带介乙醛催化剂,直接飞到火场上风方作业,起到防灭火的作用。

原理

人工催化降水原理有两种:一种是冷云降水,一种是暖云降水。冷云降水的形成主要是冰晶效应的作用,即冷云能否产生降水的主要因素决定于冰晶的有无。暖云降水的形成主要是碰并效应的作用,即暖云能否产生降水的主要因素决定于大水滴的多少。所谓人工降水仍是当云中产生降水的条件不满足的情况下,人为地补充这些必要的因素,促使降水发生,即催化冷云降水必需补充冰晶,催化暖云降水必须补充大水滴。因此,人工催化降水的方法主要是向云中引入某些催化剂来改变云滴的相态或谱分布以影响其增长,破坏其结构的稳定,促使降水的形成。

方法

促进冷云降水的方法有:①在云内引入致冷剂,如干冰,利用局部云体剧烈冷却而产生冰晶;②在云内引入人工冰核,如碘化银、碘化铅、硫化铜、有机物质等,使云中温度不够低而缺乏自然冰核或自然冰核的浓度很小的情况下,由人工冰核产生冰晶。促进暖云降水的方法有:①引入吸湿性物质(如食盐、氯化钙、尿素、硝酸铵等),改变凝结核的性质、大小、浓度,以加速凝结增长,很快形成大水滴;②直接引入大水滴;③引入表面活性物质,改变云中水滴的表面性质,使云易于形成大水滴。

展望

目前对人工催化降水防灭林火的效果是肯定的,但是还没有做到定量化。美国用气象雷达能够估算积云的含水量,但对通过催化后的降水量能够降到火场有多少,能否控制林火,还没有较好的估算方法,所以只能定性地说明人工催化降雨防灭林火的效果。另外当前所用的运载工具各有优缺点。飞机是各国使用比较广泛的运载工具,机动性大,能够很快地到达指定地点作业,但它不能进入对流云体内作业。火箭和高炮可以不受气流的影响将催化剂送到对流云体内部,但它们机动性小,对随时随地都可能发生的山地林区的对流云,布置这种运载工具是比较困难的。因此,今后应继续研究人工催化降水的机理,以及它在森林防火上的使用方法和效果。