霧是大家熟悉的一種自然現(xiàn)象,每年冬春季節(jié),江南地區(qū)常常大霧彌漫。當(dāng)大霧發(fā)生在機(jī)場時(shí),飛機(jī)就不能起降;發(fā)生在江河湖?;蚋咚俟窌r(shí),就會(huì)影響輪船或汽車正常行駛,甚至?xí)?dǎo)致交通事故。除影響交通外,霧還能造成供電系統(tǒng)故障并會(huì)加重大氣污染程度。
為減輕霧的危害,美國、英國、法國等許多國家已經(jīng)開始用科學(xué)的方法進(jìn)行人工消霧。我國在北京、合肥、成都、上海等城市也都進(jìn)行過多次消霧試驗(yàn),并且獲得了成功。
霧是懸浮在空氣中的大量小水滴和小冰晶的集合體,形成的物理過程與云基本相同,在高空,人們稱其為云,在地面則稱其為霧。從天氣學(xué)角度而言,霧有蒸發(fā)霧、輻射霧和平流霧之分。而從霧的物理結(jié)構(gòu)和人工消霧的觀點(diǎn)而論,則分為過冷霧(一般稱冷霧)、暖霧和冰霧。當(dāng)霧中的氣溫在0℃及0℃以下時(shí)稱冷霧,在0℃以上時(shí)稱暖霧,在30℃以下時(shí)稱冰霧。
消冷霧主要是根據(jù)冰云和水云混合產(chǎn)生降水的理論來操作的。一般情況下,溫度降到0℃時(shí),水汽也不會(huì)凝結(jié),以過冷水滴的形式存在。所以,在云霧中,必須要有凝結(jié)核,水汽才會(huì)以凝結(jié)核為核心,結(jié)成冰晶,冰晶又會(huì)吸附余下的液態(tài)小水滴而變大,當(dāng)冰晶體增長到足夠大時(shí)才會(huì)降落。而在實(shí)際云霧中,當(dāng)氣溫低于0℃但高于10℃時(shí),有一半以上是未凝結(jié)的過冷水滴,當(dāng)氣溫降到20℃時(shí),過冷水滴才大量減少,變成冰晶,到氣溫降到40℃及更低時(shí),云霧中無論有無凝結(jié)核,水汽都會(huì)直接凝華成冰晶。因此,科技人員在消霧研究中想到了向云霧區(qū)播撒干冰來充當(dāng)冰晶。把干冰播撒在云霧中,既可以降低云霧中的氣溫,增加冰晶數(shù)量,又可以使水汽凝結(jié)在小冰晶上,促使小冰晶增大后降落。所以,用播撒干冰的方法,可以消除大面積的霧。以后科技人員又發(fā)現(xiàn)碘化銀、丙烷、液氮等物質(zhì)都可以用來消冷霧,經(jīng)過試驗(yàn)后都獲得了成功。
消冷霧的技術(shù)方法相對比較成熟,而消暖霧要比消冷霧困難,但是經(jīng)過氣象工作者的反復(fù)試驗(yàn)研究,已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗(yàn),主要有三種方法:
吸濕法,在霧中播撒氯化鈣溶液或尿素、鹽粉等物質(zhì)以消除霧中的水汽;加熱法,在霧區(qū)安裝能噴射高溫氣體的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),加熱空氣,以蒸發(fā)霧滴;擾動(dòng)混合法,用螺旋槳攪拌,使上下干濕空氣混合,消除霧氣。
上述方法都有成功的例子,如19661967年,我國氣象、民航、科研單位的專家聯(lián)合在合肥進(jìn)行消暖霧研究,采用飛機(jī)播撒氯化鈣,共進(jìn)行了30多次試驗(yàn),其中29次效果明顯。1984年,我國空軍在北京西郊、南苑機(jī)場用飛機(jī)播撒鹽粉作吸濕劑進(jìn)行消云、消霧,確保了國慶35周年慶典的順利進(jìn)行。
1987年12月15日,我國氣象工作者又在成都雙流機(jī)場用噴射高溫氣體的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行消霧試驗(yàn),也獲得成功。
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