人工降雨基本原理精选(九篇)

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第1篇：人工降雨基本原理范文

[关键词]人工影响天气；作用；技术；措施

中图分类号：P48；V321.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0239-01

一、漠河县地理环境以及气象情况

漠河县位于大兴安岭北麓，黑龙江上游南岸，地理坐标位于东经121°07′～124°20′，北纬52°10′～53°33′，是中国纬度最高的县。东与塔河县接壤，西与内蒙古额尔古纳右旗交界，南与内蒙古额尔古纳左旗为邻，北与俄罗斯隔黑龙江相望。下辖四镇一乡和五个林场，总面积18367平方千米。境内聚集着汉、蒙、回、满、朝鲜、鄂温克、鄂伦春、锡伯、土家等11个民族。漠河资源丰富，黄金开采有百余年的历史，曾被慈禧定为“胭脂沟”。

漠河县是全国气温最低的县份，属于寒温带大陆性季风气候。冬季在极地大陆气团控制下，气候寒冷、干燥而漫长；夏季受副热带海洋气团的影响，降水集中，雨量充沛，气候湿热，日照时间长，适宜耐寒生作物生长，但易发生洪涝和低温冷害；春、秋两季，因冬夏季风交替，气候多变。春季多大风，降水偏少，物燥干旱，易发生森林火灾；秋季降温急剧，常有早霜和冻害发生。

漠河县年平均气温在-4.3℃ 。各月平均气温在0℃ 以下的月份长达8个月之久。气温年较差为49.3℃ 。历史最高气温：39.3℃ 出现在2010年6月 ；历史最低气温：-52℃ 出现在1969年。平均无霜期为86.2天。年平均降水量为460.8毫米，全年降水量70%以上集中在7月份。5～6月份为旱季，7～8月份为汛期。太阳辐射总量年平均为96～107千卡每平方厘米，日照时数为2377～2625小时。≥10℃的积温为1436～2062℃。漠河虽冷，但有其独特的气候魅力。每年夏至前后，白天很长，不到深夜12 点，天不会全黑，至凌晨两三点便露出晨光，所以人们称之为“不夜城”。冬季的气温平均在-40℃以下，极端最低气温曾达到过-52.3℃，有“北极城”之称。

二、人工影响天气的内涵

人工影响天气，又称人工控制天气，是指为了达到防止或是减少气象灾害，增雨水、消雾、防霜等目的，在适当的条件下通过利用科技技术对局部地区大气的化学、物理过程进行的人工影响的活动。其基本原理是利用云和物理学降水原理，采用向云中撒播催化剂的办法，从而使某些局部天气现象向着有利于人类生产生活的方向转变的一种科学措施。

三、人工影响天气在防御气象灾害中的重要作用

1.人工影响天气在防雹减灾中的作用

冰雹预报的关键是识别冰雹云。而冰雹云只是积雨云的一种，从20世纪60年代以来，人们利用飞机、气象雷达和无线电探空等手段，对冰雹云和雷雨云的结构和演变等物理特性，进行了大量的观测分析，并研究了冰雹和雨滴在云中生长的条件和物理过程，从而对冰雹云的特征有了一定程度的认识。

2.人工降雨在抗旱中的作用

人工增水与其它开源方式相比较是一项投资少、见效快、相对比较成熟的技术，特别是山区迎风坡地形云的催化作业，在干旱的季风性地区，水资源日益成为经济发展、人民生活水平提高的桎梏，因此根据该地区的生产和技术水平，在不影响经济发展的基础上，加强作业的能力，增加人工降雨量。而在温室地区，水资源丰富，但是极易发生水灾，因此雨季未来临之际就要做好防汛工作，把排水等工作做到细致。

3.对暴雨、大雾、暴风雪等天气的预防

加强科学技术以及科研的投入，在暴雨、大雾等气象灾害未扩大之时进行及时预告，提前做好各种防护措施。我国气象灾害分布广、各地区又有不同的特点，因此，要因地制宜进行防灾、减灾工作。

四、人工影响天气技术应用注意事项

1.多普勒天气雷达应用。雷达以多普勒效应为其基本的工作原理进行设计的，其在对降水的监测作用和降水量的定量估算等方面具有与其它气象雷达不同的优势。

2.云中液态水含量测量。目前微波辐射计探测技术比较成熟，运用于液态水含量的探测，其具有较好的连续性和可以进行较长的探测时间。微波辐射计探测技术的不足之处是没能获取大范围的信息，这是该技术在空间上的局限。

3.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。

五、加强人工影响天气的措施

1.增强防灾、减灾意识

要增强防灾、减灾意识，各级领导要重视抗灾工作，每逢山洪、冰雹多发生的季节要提前组织人手，保证各种设施齐全，人力、物力等进行多方面的投入，给群众发安全手册、对农民进行科学技术、防汛防寒等知识讲座，做到防患于未然，最大程度减轻气象灾害等对人民日常生活等的影响。

2.加强科学技术的研究

人工影响天气作为防灾、减灾的手段有着重要的作用。这种人工影响天气的科学技术仍然处在胚胎阶段，缺乏一定的成熟性，因此还需要在以后的科学发展中不断地加以研究、改造，加强人工影响作为科学研究的投入，使灾难减轻到最小化，同时也要加强技术的有效实施，提高效果。利用已有的设备和技术，进一步研究其潜力，加强高炮、飞机、火箭等的作业能力，时刻增强创新意识，在研究现实的基础上，推出经济投入更小、效益更高的产品。

3.因地制宜，突出重点项目

在干旱的季风性地区，水资源日益成为经济发展、人民生活水平提高的桎梏，因此根据该地区的生产和技术水平，在不影响经济发展的基础上，加强作业的能力，增加人工降雨量。而在温室地区，水资源丰富，但是极易发生水灾，因此雨季未来临之际就要做好防汛工作，把排水等工作做到细致。

4.健全各种法律法规以及各种规章制度

健全各种规章制度，是确保各种科技措施正常运行的前提，对于相关的作业点等也要进行实地考察，务必保证其科学性、安全性。同时，做好安全防患体系，制定人员分布以及紧急突况时相应的对策，对员工进行严格的岗前培训，严格操作，安全、有效的开展技术活动。

第2篇：人工降雨基本原理范文

水资源的利用、开发和保护是当今世界关注的热点，也是中考考查的重点。近几年中考关于“水”的热点主要表现在以下几个方面：考查同学们从微观角度分析分子和原子的区别；水在自然界的分布、存在和用途以及水的净化；水的污染、危害以及防治水污染的措施。

热点一：水的组成

例1 水是一种单质还是一种化合物？试设计实验证明你的推论。

研析： 首先，水是一种纯净物。纯净物分单质和化合物两大类，也就是说水不是单质就是化合物。通过实验验证假设是科学研究的重要方法之一。解答这类实验设计题时须明确你要证明的东西。要证明水是化合物，只要设法证明水不只含一种元素，即至少由两种元素组成就行。

答案：设计电解水并验证两电极产生气体的成分实验。根据实验可知，水电解以后生成了氢气和氧气两种单质，而氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，可见水是由不同种元素组成的，是化合物。

例2 关于电解水生成氢气和氧气，以下说法不正确的是（）。

A． 电解水是分解反应

B． 电解水时水分子被破坏

C． 水中含有氢气和氧气，所以才能被电解

D． 电解水变化中的最小微粒是氢原子和氧原子

研析： 化学变化的实质是分子破裂，原子重新组合成新的分子或原子直接构成物质，化学变化中的最小微粒是原子，电解水是化学变化，水是由氢、氧元素组成。

答案：C

热点二：水的净化

例3 右图为自来水厂净水过程的示意图，请判断净水过程中有化学变化发生的是（）。

A. 从水库取水

B. 通过过滤池

C. 通过活性炭吸附池

D. 投药消毒

研析： 从水库取水（物理变化）加絮凝剂、反应沉淀池（物理变化和化学变化）过滤池过滤（物理变化）活性炭吸附（物理变化）清水池中投药消毒（化学变化）用户。

答案：D

例4 小冬同学制作的简易净水器如右图所示。

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

（2） 我认为可用______来检验净化后是硬水还是软水。

（3） 长期饮用硬水对人体健康不利，要降低水的硬度，我采取______方法。

研析： 同学们自制净水器首先应理解净水器的基本原理：小卵石、石英沙（过滤液体，滤去液体中不溶性物质）活性炭（滤去不溶性物质，吸附溶于水的杂质和除去臭味）膨松棉（过滤和保护活性炭）。通过蒸馏能将硬水软化为软水。

答案：（1） 过滤 吸附作用 （2） 肥皂水 （3） 蒸馏

热点三：水资源的利用和保护

例5 今年春季，某省出现数年来少有的干旱，城市居民的生活用水相当紧张，部分土地甚至因为严重缺水而没有耕种。针对这个事实，你有什么建议？（从开发水源、节约用水和环境保护三个方面说明）

研析： 本题是以当前普遍关注的热点问题设计的建议型开放性试题，解题关键在于如何解决水资源缺乏和改善水质的问题，应从开发水资源、保护水资源等方面展开丰富的联想，提出有关建议。

第3篇：人工降雨基本原理范文

关键词：物理化学；课程改革；化工专业；实践导向

0引言

“物理化学”课程是高等院校化学、化工、制药、材料和生化等专业的学生必修专业基础课之一.“物理化学”课程综合运用数学、物理等学科的理论和实验手段来解决化学反应中出现的问题，并研究在化学变化中所遵循的规律.物理化学是多种学科的理论基础，尤其在理科、工科化学系列课程体系中起着重要作用.由于“物理化学”课程的理论性强、公式多，学生在学习过程中难免觉得内容过于抽象而难以理解［1-2］，同时所学内容与实际应用联系较小，造成学习的畏惧感，学习效果不理想.鉴于物理化学在化工相关专业知识结构中所处的重要位置，尤其对后面要学习的“化工原理”“化工热力学”和“催化原理”等课程起着重要的铺垫作用，因此，“物理化学”课程的建设对高质量化工专业人才的培养至关重要.多年来，我校化学与材料科学学院物理化学课程组通过更新教育理念，在物理化学的教学内容、教学方法、教学思想和教师队伍建设等方面取得显著成效.完成“物理化学”省级精品课程的建设和验收工作，成效显著.“物理化学”课程团队被遴选为学校重点建设的课程团队.在这样的背景下，如何以实践为导向，在教学过程中培养学生的工科思维，提高他们解决实际问题的能力是工科物理化学教学值得思考的重要问题.

1调整理论教学内容，侧重工程实践导向

相比而言，我校开设化工专业的历史较短，所用物理化学教材也一直沿用我校化学（师范）、应用化学和材料化学专业使用的《物理化学》（第五版、南京大学傅献彩等编写）教材，以相应的《物理化学学习指导》（南京大学孙德坤和沈文霞等编写）作为学生的指导资料.在授课的过程中，虽然也积极拓展部分内容，在一定程度上解决与化工实践过程联系不密切的矛盾.但随着我校化工专业的建设和发展，如果继续使用偏重理论教学的物理化学教材显然不合时宜.以课程体系的改革为契机，基于实践导向的新教材的选用成为物理化学教学改革的出发点.从2014开始，精选天津大学物理化学教研室编写的《物理化学》（第五版）［3］工科教材作为我校化工专业物理化学课程教材.与原教材相比，天津大学编写的工科“物理化学”教材增加许多与实际工业生产相关的知识点，如真实气体的液化及临界参数、真实气体状态方程、二组分液体部分互溶系统的温度-组成图和完全不互溶系统的温度-组成图，以及多相化学反应等，目的是帮助学生能更好地了解和掌握物理化学原理在化工生产中的应用，有利于化工专业学生的工科思维的养成.另外，工科“物理化学”教材将电解质溶液、可逆电池电动势及其应用和电解与极化作用3部分内容合并为电化学，将化学动力学基础和化学动力学基础合并为化学动力学，既优化教学内容，又适当降低理论深度，更重要的是拓展学生的实践视野.本教材在我院近几年的使用过程中，获得学生良好的反响.

另外，随着现代科学技术的快速发展，图文并茂、生动形象的教学课件对工科物理化学课堂教学的支撑作用是显而易见的.由于物理化学课程内容的抽象性，注重通过演示与基本原理相关的实验现象对接实践应用，让学生更好地理解所学理论知识与工程实践的直接关系［4］，更好地突出物理化学理论知识对工程实践的指导作用.在授课过程中，除讲授教材上的基础知识外，还注重把从事物理化学方面的科研体会以及最新科研成果有机地融入到物理化学教学过程中，更好地激发学生对“物理化学”课程的学习兴趣，使学生更加认识到物理化学在生活和化工行业中的重要性，同时也培养学生加快适应工业生产的能力和科学创新的思维能力［5］.

2优化课堂教学方法，注重实例说明理论

由于化工专业的学生将来所从事的职业与生产实践更加紧密相连，所以，采用何种教学方法才能更加有效地提高学生的工程实践能力是物理化学教学过程中面临的问题之一.物理化学内容抽象、公式多而杂，在课堂讲授中要更加注重结合具体实例来阐述理论内容，才能有效地帮助学生深入理解和接受所学的理论知识.例如，讲授界面现象中弯曲液面下的附加压力时，用他们所熟悉的人工降雨和暴沸现象来说明开尔文公式，只有水蒸汽液化凝结成新相小液滴（凸液面），小液滴逐渐长大才能从天上落下雨滴.由于新相小液滴刚开始很难形成，即水蒸汽的过饱和蒸气压pr非常大，天空中的水蒸汽气压很难达到pr，因而需要采用人工的方式提供小液滴形成时的凝聚中心，大幅度降低pr的数值，使雨滴顺利形成.同理，液体受热气化形成新相小气泡（凹液面），小气泡逐渐长大才能从液体里逸出，但新相小气泡开始很难形成，即液体过热也不沸腾，是因为液体中的小气泡压力很小达不到外界大气压的数值，因而需要向液体中加入实验中常用的沸石（孔中含空气）增加初始小气泡的大小，使气泡压力很快达到外界大气压值，保证气体从液体中顺利逸出，避免形成过热液体，引起事故.总之，利用具体实例讲授比较抽象的物理化学知识，使学生在学习理论中更接近实际生产和生活，激发他们将理论运用于实践的潜能.

3多方位理解实验原理，提高动脑与动手能力

伴随着物理化学理论教学内容的调整，也将相关的实验教学内容进行优化.例如：化学反应过程中常常伴随着反应热的形成，如果不能及时地移除多余的热量导致反应温度升高，反应速率加快，将对化工生产安全带来极大的隐患.所以，反应过程中温度的测量与调控在化工生产中显得尤为重要.目前，在物理化学实验中涉及到多种类型的温度计（如玻璃温度计、贝克曼温度计、热电偶等）用于测量反应体系的温度.作为温差测量的贝克曼温度计，广泛应用在恒温槽的组装和性能测试、稀溶液的凝固点降低实验中.由于精密电子温度测量仪器的普遍使用，使得贝克曼温度计在实验中的利用率逐渐降低，但它仍可以作为一种简便的辅助仪器使用.另外，温度效应常常在实验中有所体现.如醋酸-水-氯仿三组分系统的相图绘制实验，其成败与温度的关系比较密切.然而，大部分学生在实验过程中并没有注意到这个现象，也并不清楚隐含的实验原理.实验过程中，温度影响到各组分间的溶解度，在温度较高的条件下无法观察到明显的浑浊现象，导致不能很好地判定滴定终点.因此，如果能够测定不同温度下的相图，可以使学生更深入地了解萃取过程，理解相图中物系点和相点的概念，对于化工产品分离条件的筛选起到良好地指导作用.其他的实验项目，例如：溶液表面张力的测定、活性炭比表面积的测定、蔗糖水解反应速率常数的测定、高聚物的分子量测定等，温度的影响均不可忽视.

合理的安排实验是保证学生理解并掌握实验原理的前提.但由于参与实验的学生人数较多，普遍的做法是将学生分成若干小组，采用循环的方式开展实验.如果物理化学的理论课与实验课在同一学期开设，在循环实验过程中将不可避免地导致部分实验项目早于理论课程的学习，学生在实验过程中则显得非常被动，对实验理论一知半解，造成他们更多地关注实验操作过程，只动手、缺乏动脑，实验效果并不理想.鉴于此，将实验课的开出时间较理论课程滞后一学期，先让学生充分学习理论知识，再开展相关实验.通过在实验过程中让学生试讲实验内容、回答问题等方式让学生进一步理解实验过程中的理论知识和操作步骤，更好地理论联系实际，教学效果良好.同时，依托我校的安徽省化学工程实训中心，还可以进一步开设与物理化学相关的综合性实验和创新性实验，为学生深入理解物理化学原理、提高学生的动手实践能力奠定基础.

4结语

通过对我校化工专业本科生“物理化学”课程的教学和改革结果，以实践能力培养为目标，优化教学内容，注重理论与实践相结合，逐渐培养学生的工科思维，才能提高学生利用物理化学原理知识综合解决化工实践问题的能力.

参考文献：

［1］黄玉成，杜金艳.工科物理化学教学内容的几点思考［J］.广州化工，2015，43（2）：161-162.

［2］胡碧茹，吴文健.《物理化学》课程教学改革的相关探索与实践［J］.高等教育研究学报，2013，36（2）：113-115.

［3］天津大学物理化学教研室.物理化学［M］.5版.北京：高等教育出版社，2009.