人工降雨基本原理精選(九篇)

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第1篇：人工降雨基本原理范文

[關鍵詞]人工影響天氣；作用；技術；措施

中圖分類號：P48；V321.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）46-0239-01

一、漠河縣地理環境以及氣象情況

漠河縣位于大興安嶺北麓，黑龍江上游南岸，地理坐標位于東經121°07′～124°20′，北緯52°10′～53°33′，是中國緯度最高的縣。東與塔河縣接壤，西與內蒙古額爾古納右旗交界，南與內蒙古額爾古納左旗為鄰，北與俄羅斯隔黑龍江相望。下轄四鎮一鄉和五個林場，總面積18367平方千米。境內聚集著漢、蒙、回、滿、朝鮮、鄂溫克、鄂倫春、錫伯、土家等11個民族。漠河資源豐富，黃金開采有百余年的歷史，曾被慈禧定為“胭脂溝”。

漠河縣是全國氣溫最低的縣份，屬于寒溫帶大陸性季風氣候。冬季在極地大陸氣團控制下，氣候寒冷、干燥而漫長；夏季受副熱帶海洋氣團的影響，降水集中，雨量充沛，氣候濕熱，日照時間長，適宜耐寒生作物生長，但易發生洪澇和低溫冷害；春、秋兩季，因冬夏季風交替，氣候多變。春季多大風，降水偏少，物燥干旱，易發生森林火災；秋季降溫急劇，常有早霜和凍害發生。

漠河縣年平均氣溫在-4.3℃ 。各月平均氣溫在0℃ 以下的月份長達8個月之久。氣溫年較差為49.3℃ 。歷史最高氣溫：39.3℃ 出現在2010年6月 ；歷史最低氣溫：-52℃ 出現在1969年。平均無霜期為86.2天。年平均降水量為460.8毫米，全年降水量70%以上集中在7月份。5～6月份為旱季，7～8月份為汛期。太陽輻射總量年平均為96～107千卡每平方厘米，日照時數為2377～2625小時?！?0℃的積溫為1436～2062℃。漠河雖冷，但有其獨特的氣候魅力。每年夏至前后，白天很長，不到深夜12 點，天不會全黑，至凌晨兩三點便露出晨光，所以人們稱之為“不夜城”。冬季的氣溫平均在-40℃以下，極端最低氣溫曾達到過-52.3℃，有“北極城”之稱。

二、人工影響天氣的內涵

人工影響天氣，又稱人工控制天氣，是指為了達到防止或是減少氣象災害，增雨水、消霧、防霜等目的，在適當的條件下通過利用科技技術對局部地區大氣的化學、物理過程進行的人工影響的活動。其基本原理是利用云和物理學降水原理，采用向云中撒播催化劑的辦法，從而使某些局部天氣現象向著有利于人類生產生活的方向轉變的一種科學措施。

三、人工影響天氣在防御氣象災害中的重要作用

1.人工影響天氣在防雹減災中的作用

冰雹預報的關鍵是識別冰雹云。而冰雹云只是積雨云的一種，從20世紀60年代以來，人們利用飛機、氣象雷達和無線電探空等手段，對冰雹云和雷雨云的結構和演變等物理特性，進行了大量的觀測分析，并研究了冰雹和雨滴在云中生長的條件和物理過程，從而對冰雹云的特征有了一定程度的認識。

2.人工降雨在抗旱中的作用

人工增水與其它開源方式相比較是一項投資少、見效快、相對比較成熟的技術，特別是山區迎風坡地形云的催化作業，在干旱的季風性地區，水資源日益成為經濟發展、人民生活水平提高的桎梏，因此根據該地區的生產和技術水平，在不影響經濟發展的基礎上，加強作業的能力，增加人工降雨量。而在溫室地區，水資源豐富，但是極易發生水災，因此雨季未來臨之際就要做好防汛工作，把排水等工作做到細致。

3.對暴雨、大霧、暴風雪等天氣的預防

加強科學技術以及科研的投入，在暴雨、大霧等氣象災害未擴大之時進行及時預告，提前做好各種防護措施。我國氣象災害分布廣、各地區又有不同的特點，因此，要因地制宜進行防災、減災工作。

四、人工影響天氣技術應用注意事項

1.多普勒天氣雷達應用。雷達以多普勒效應為其基本的工作原理進行設計的，其在對降水的監測作用和降水量的定量估算等方面具有與其它氣象雷達不同的優勢。

2.云中液態水含量測量。目前微波輻射計探測技術比較成熟，運用于液態水含量的探測，其具有較好的連續性和可以進行較長的探測時間。微波輻射計探測技術的不足之處是沒能獲取大范圍的信息，這是該技術在空間上的局限。

3.作業地點的選擇是人工增雨作業的關鍵所在，因為作業地點的選擇直接關系到受益點。作業受到云速、風速、作業點與受益點距離的制約，因此，作業地點要選擇在受益點的上風向。另外，由于使用高炮或者火箭在發射完成后，其彈殼一般不會炸毀，完成爆炸后會因為重力作用落回地面，因此，就要考慮彈殼的落回是否會對人、房屋等建筑造成損害。

五、加強人工影響天氣的措施

1.增強防災、減災意識

要增強防災、減災意識，各級領導要重視抗災工作，每逢山洪、冰雹多發生的季節要提前組織人手，保證各種設施齊全，人力、物力等進行多方面的投入，給群眾發安全手冊、對農民進行科學技術、防汛防寒等知識講座，做到防患于未然，最大程度減輕氣象災害等對人民日常生活等的影響。

2.加強科學技術的研究

人工影響天氣作為防災、減災的手段有著重要的作用。這種人工影響天氣的科學技術仍然處在胚胎階段，缺乏一定的成熟性，因此還需要在以后的科學發展中不斷地加以研究、改造，加強人工影響作為科學研究的投入，使災難減輕到最小化，同時也要加強技術的有效實施，提高效果。利用已有的設備和技術，進一步研究其潛力，加強高炮、飛機、火箭等的作業能力，時刻增強創新意識，在研究現實的基礎上，推出經濟投入更小、效益更高的產品。

3.因地制宜，突出重點項目

在干旱的季風性地區，水資源日益成為經濟發展、人民生活水平提高的桎梏，因此根據該地區的生產和技術水平，在不影響經濟發展的基礎上，加強作業的能力，增加人工降雨量。而在溫室地區，水資源豐富，但是極易發生水災，因此雨季未來臨之際就要做好防汛工作，把排水等工作做到細致。

4.健全各種法律法規以及各種規章制度

健全各種規章制度，是確保各種科技措施正常運行的前提，對于相關的作業點等也要進行實地考察，務必保證其科學性、安全性。同時，做好安全防患體系，制定人員分布以及緊急突況時相應的對策，對員工進行嚴格的崗前培訓，嚴格操作，安全、有效的開展技術活動。

第2篇：人工降雨基本原理范文

水資源的利用、開發和保護是當今世界關注的熱點，也是中考考查的重點。近幾年中考關于“水”的熱點主要表現在以下幾個方面：考查同學們從微觀角度分析分子和原子的區別；水在自然界的分布、存在和用途以及水的凈化；水的污染、危害以及防治水污染的措施。

熱點一：水的組成

例1 水是一種單質還是一種化合物？試設計實驗證明你的推論。

研析： 首先，水是一種純凈物。純凈物分單質和化合物兩大類，也就是說水不是單質就是化合物。通過實驗驗證假設是科學研究的重要方法之一。解答這類實驗設計題時須明確你要證明的東西。要證明水是化合物，只要設法證明水不只含一種元素，即至少由兩種元素組成就行。

答案：設計電解水并驗證兩電極產生氣體的成分實驗。根據實驗可知，水電解以后生成了氫氣和氧氣兩種單質，而氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，可見水是由不同種元素組成的，是化合物。

例2 關于電解水生成氫氣和氧氣，以下說法不正確的是（）。

A． 電解水是分解反應

B． 電解水時水分子被破壞

C． 水中含有氫氣和氧氣，所以才能被電解

D． 電解水變化中的最小微粒是氫原子和氧原子

研析： 化學變化的實質是分子破裂，原子重新組合成新的分子或原子直接構成物質，化學變化中的最小微粒是原子，電解水是化學變化，水是由氫、氧元素組成。

答案：C

熱點二：水的凈化

例3 右圖為自來水廠凈水過程的示意圖，請判斷凈水過程中有化學變化發生的是（）。

A. 從水庫取水

B. 通過過濾池

C. 通過活性炭吸附池

D. 投藥消毒

研析： 從水庫取水（物理變化）加絮凝劑、反應沉淀池（物理變化和化學變化）過濾池過濾（物理變化）活性炭吸附（物理變化）清水池中投藥消毒（化學變化）用戶。

答案：D

例4 小冬同學制作的簡易凈水器如右圖所示。

（1） 小卵石、石英沙和膨松棉的作用是______；活性炭的作用是______。

（2） 我認為可用______來檢驗凈化后是硬水還是軟水。

（3） 長期飲用硬水對人體健康不利，要降低水的硬度，我采取______方法。

研析： 同學們自制凈水器首先應理解凈水器的基本原理：小卵石、石英沙（過濾液體，濾去液體中不溶性物質）活性炭（濾去不溶性物質，吸附溶于水的雜質和除去臭味）膨松棉（過濾和保護活性炭）。通過蒸餾能將硬水軟化為軟水。

答案：（1） 過濾 吸附作用 （2） 肥皂水 （3） 蒸餾

熱點三：水資源的利用和保護

例5 今年春季，某省出現數年來少有的干旱，城市居民的生活用水相當緊張，部分土地甚至因為嚴重缺水而沒有耕種。針對這個事實，你有什么建議？（從開發水源、節約用水和環境保護三個方面說明）

研析： 本題是以當前普遍關注的熱點問題設計的建議型開放性試題，解題關鍵在于如何解決水資源缺乏和改善水質的問題，應從開發水資源、保護水資源等方面展開豐富的聯想，提出有關建議。

第3篇：人工降雨基本原理范文

關鍵詞：物理化學；課程改革；化工專業；實踐導向

0引言

“物理化學”課程是高等院?；瘜W、化工、制藥、材料和生化等專業的學生必修專業基礎課之一.“物理化學”課程綜合運用數學、物理等學科的理論和實驗手段來解決化學反應中出現的問題，并研究在化學變化中所遵循的規律.物理化學是多種學科的理論基礎，尤其在理科、工科化學系列課程體系中起著重要作用.由于“物理化學”課程的理論性強、公式多，學生在學習過程中難免覺得內容過于抽象而難以理解［1-2］，同時所學內容與實際應用聯系較小，造成學習的畏懼感，學習效果不理想.鑒于物理化學在化工相關專業知識結構中所處的重要位置，尤其對后面要學習的“化工原理”“化工熱力學”和“催化原理”等課程起著重要的鋪墊作用，因此，“物理化學”課程的建設對高質量化工專業人才的培養至關重要.多年來，我?；瘜W與材料科學學院物理化學課程組通過更新教育理念，在物理化學的教學內容、教學方法、教學思想和教師隊伍建設等方面取得顯著成效.完成“物理化學”省級精品課程的建設和驗收工作，成效顯著.“物理化學”課程團隊被遴選為學校重點建設的課程團隊.在這樣的背景下，如何以實踐為導向，在教學過程中培養學生的工科思維，提高他們解決實際問題的能力是工科物理化學教學值得思考的重要問題.

1調整理論教學內容，側重工程實踐導向

相比而言，我校開設化工專業的歷史較短，所用物理化學教材也一直沿用我校化學（師范）、應用化學和材料化學專業使用的《物理化學》（第五版、南京大學傅獻彩等編寫）教材，以相應的《物理化學學習指導》（南京大學孫德坤和沈文霞等編寫）作為學生的指導資料.在授課的過程中，雖然也積極拓展部分內容，在一定程度上解決與化工實踐過程聯系不密切的矛盾.但隨著我?；I的建設和發展，如果繼續使用偏重理論教學的物理化學教材顯然不合時宜.以課程體系的改革為契機，基于實踐導向的新教材的選用成為物理化學教學改革的出發點.從2014開始，精選天津大學物理化學教研室編寫的《物理化學》（第五版）［3］工科教材作為我?；I物理化學課程教材.與原教材相比，天津大學編寫的工科“物理化學”教材增加許多與實際工業生產相關的知識點，如真實氣體的液化及臨界參數、真實氣體狀態方程、二組分液體部分互溶系統的溫度-組成圖和完全不互溶系統的溫度-組成圖，以及多相化學反應等，目的是幫助學生能更好地了解和掌握物理化學原理在化工生產中的應用，有利于化工專業學生的工科思維的養成.另外，工科“物理化學”教材將電解質溶液、可逆電池電動勢及其應用和電解與極化作用3部分內容合并為電化學，將化學動力學基礎和化學動力學基礎合并為化學動力學，既優化教學內容，又適當降低理論深度，更重要的是拓展學生的實踐視野.本教材在我院近幾年的使用過程中，獲得學生良好的反響.

另外，隨著現代科學技術的快速發展，圖文并茂、生動形象的教學課件對工科物理化學課堂教學的支撐作用是顯而易見的.由于物理化學課程內容的抽象性，注重通過演示與基本原理相關的實驗現象對接實踐應用，讓學生更好地理解所學理論知識與工程實踐的直接關系［4］，更好地突出物理化學理論知識對工程實踐的指導作用.在授課過程中，除講授教材上的基礎知識外，還注重把從事物理化學方面的科研體會以及最新科研成果有機地融入到物理化學教學過程中，更好地激發學生對“物理化學”課程的學習興趣，使學生更加認識到物理化學在生活和化工行業中的重要性，同時也培養學生加快適應工業生產的能力和科學創新的思維能力［5］.

2優化課堂教學方法，注重實例說明理論

由于化工專業的學生將來所從事的職業與生產實踐更加緊密相連，所以，采用何種教學方法才能更加有效地提高學生的工程實踐能力是物理化學教學過程中面臨的問題之一.物理化學內容抽象、公式多而雜，在課堂講授中要更加注重結合具體實例來闡述理論內容，才能有效地幫助學生深入理解和接受所學的理論知識.例如，講授界面現象中彎曲液面下的附加壓力時，用他們所熟悉的人工降雨和暴沸現象來說明開爾文公式，只有水蒸汽液化凝結成新相小液滴（凸液面），小液滴逐漸長大才能從天上落下雨滴.由于新相小液滴剛開始很難形成，即水蒸汽的過飽和蒸氣壓pr非常大，天空中的水蒸汽氣壓很難達到pr，因而需要采用人工的方式提供小液滴形成時的凝聚中心，大幅度降低pr的數值，使雨滴順利形成.同理，液體受熱氣化形成新相小氣泡（凹液面），小氣泡逐漸長大才能從液體里逸出，但新相小氣泡開始很難形成，即液體過熱也不沸騰，是因為液體中的小氣泡壓力很小達不到外界大氣壓的數值，因而需要向液體中加入實驗中常用的沸石（孔中含空氣）增加初始小氣泡的大小，使氣泡壓力很快達到外界大氣壓值，保證氣體從液體中順利逸出，避免形成過熱液體，引起事故.總之，利用具體實例講授比較抽象的物理化學知識，使學生在學習理論中更接近實際生產和生活，激發他們將理論運用于實踐的潛能.

3多方位理解實驗原理，提高動腦與動手能力

伴隨著物理化學理論教學內容的調整，也將相關的實驗教學內容進行優化.例如：化學反應過程中常常伴隨著反應熱的形成，如果不能及時地移除多余的熱量導致反應溫度升高，反應速率加快，將對化工生產安全帶來極大的隱患.所以，反應過程中溫度的測量與調控在化工生產中顯得尤為重要.目前，在物理化學實驗中涉及到多種類型的溫度計（如玻璃溫度計、貝克曼溫度計、熱電偶等）用于測量反應體系的溫度.作為溫差測量的貝克曼溫度計，廣泛應用在恒溫槽的組裝和性能測試、稀溶液的凝固點降低實驗中.由于精密電子溫度測量儀器的普遍使用，使得貝克曼溫度計在實驗中的利用率逐漸降低，但它仍可以作為一種簡便的輔助儀器使用.另外，溫度效應常常在實驗中有所體現.如醋酸-水-氯仿三組分系統的相圖繪制實驗，其成敗與溫度的關系比較密切.然而，大部分學生在實驗過程中并沒有注意到這個現象，也并不清楚隱含的實驗原理.實驗過程中，溫度影響到各組分間的溶解度，在溫度較高的條件下無法觀察到明顯的渾濁現象，導致不能很好地判定滴定終點.因此，如果能夠測定不同溫度下的相圖，可以使學生更深入地了解萃取過程，理解相圖中物系點和相點的概念，對于化工產品分離條件的篩選起到良好地指導作用.其他的實驗項目，例如：溶液表面張力的測定、活性炭比表面積的測定、蔗糖水解反應速率常數的測定、高聚物的分子量測定等，溫度的影響均不可忽視.

合理的安排實驗是保證學生理解并掌握實驗原理的前提.但由于參與實驗的學生人數較多，普遍的做法是將學生分成若干小組，采用循環的方式開展實驗.如果物理化學的理論課與實驗課在同一學期開設，在循環實驗過程中將不可避免地導致部分實驗項目早于理論課程的學習，學生在實驗過程中則顯得非常被動，對實驗理論一知半解，造成他們更多地關注實驗操作過程，只動手、缺乏動腦，實驗效果并不理想.鑒于此，將實驗課的開出時間較理論課程滯后一學期，先讓學生充分學習理論知識，再開展相關實驗.通過在實驗過程中讓學生試講實驗內容、回答問題等方式讓學生進一步理解實驗過程中的理論知識和操作步驟，更好地理論聯系實際，教學效果良好.同時，依托我校的安徽省化學工程實訓中心，還可以進一步開設與物理化學相關的綜合性實驗和創新性實驗，為學生深入理解物理化學原理、提高學生的動手實踐能力奠定基礎.

4結語

通過對我校化工專業本科生“物理化學”課程的教學和改革結果，以實踐能力培養為目標，優化教學內容，注重理論與實踐相結合，逐漸培養學生的工科思維，才能提高學生利用物理化學原理知識綜合解決化工實踐問題的能力.

參考文獻：

［1］黃玉成，杜金艷.工科物理化學教學內容的幾點思考［J］.廣州化工，2015，43（2）：161-162.

［2］胡碧茹，吳文健.《物理化學》課程教學改革的相關探索與實踐［J］.高等教育研究學報，2013，36（2）：113-115.

［3］天津大學物理化學教研室.物理化學［M］.5版.北京：高等教育出版社，2009.