人工降雨的原理是通过人工方式改变云中水汽的凝结状态,从而达到降雨的目的。
在自然界中,云中的水蒸气在一定条件下会凝结成水滴,形成降水。
然而,如果云中的水汽含量和凝结核数量不足以形成降水,就需要采取措施来促进降水。
主要有两种方式:一是通过降温来降低云中的温度,促进水汽凝结;二是增加云中的凝结核数量,提高水汽凝结的效率。
在人工降雨中,碘化银作为一种有效的凝结核被广泛应用。
碘化银之所以能用于人工降雨,是因为它的微粒结构与冰的结构非常相似。
冰的结构是由氧原子按照六方ZnS型排列,且由于氢键的存在,使冰中水分子间O…O键长为2.76。
而碘化银是AB型共价化合物,结合力主要是共价性的,其结构与冰中水分子的结构相似。
此外,碘化银每克在-10℃的气温下产生的冰核大约为1012~14个,是一种非常有效的凝结核。
因此,碘化银在人工降雨中起到了“催化剂”或“成核剂”的作用,促进了云中水汽的凝结,从而达到了人工降雨的目的。
值得注意的是,有人认为人工降雨是利用卤化银见光分解吸收大量热来实现的。
然而,实际上这与人工降雨的原理并不相符。
在实际操作中,碘化银并不会因为见光分解而产生大量的热量,而是通过提供足够的冰核数量,促进云中水汽的凝结来实现降雨。
因此,卤化银见光分解并不是人工降雨的原理。
综上所述,人工降雨的原理是通过人工方式增加云中凝结核的数量,从而促进水汽的凝结,达到降雨的目的。
在这一过程中,碘化银作为一种有效的凝结核被广泛应用。
卤化银见光分解并不是人工降雨的原理,而是需要通过提供足够的冰核数量来实现人工降雨。
碘化银可用于人工降雨的原理
1、不是干冰能进行人工降雨的吗?
世界上许多国家普遍使用碘化银做人工降雨的催化剂。中国采用干冰和碘化银穿插使用的办法。
大量干冰的喷洒,会造成温室效应,会降低雨水的ph值。但是碘化银不会。
2、碘化银降雨
原理:水汽形成雨滴需要一个核。
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向云中播撒人干冰核,使云中产生凝结或凝华的冰水转化过程,再借助水滴的自然碰并过程,就能使降雨产生或使雨量加大。
AgI在云中起的作用,打个不太确切的比方说,就好像是盐卤点豆腐,使本来不会产生的降水得以产生,已经产生的降水强度增大。
延伸材料,有兴趣可以研究研究:
在云内人工产生冰晶的方法有二种,一种是在云中投入冷冻剂,如干冰(即固体二氧化碳),在1013hPa下,其升华温度为-79℃。
将干冰投入过冷却云中后,在它的周围薄层内便形成一个冷区,在此冷区内,过饱和度很大,因此水汽分子结合物能够存在和长大。
试验表明,当温度低于-40℃时,即有自生冰晶。
因此,在干冰周围形成了大量的冰晶胚胎,其中较大的冰晶经过湍流扩散到四周空间,以后继续成长为更大的降水质点而下落。
在不同温度下,干冰所产生的冰晶数是不同的。
理论计算指出,一克干冰所产生的冰晶数是随气温的降低而增加的。
温度从-1℃降至-20℃时,所产生的冰晶数从5.55×1011个增到1.22×1014个,它比实验值要大些。
按实验室测定,当云温为-2—-15℃时每克干冰可产生8×1011个冰晶。
另一种方法是引入人工冰核(凝华核或冻结核)。
人们认为碘化银是一种非常有效的冷云催化剂。
碘化银具有三种结晶形状,其中六方晶形与冰晶的结构相似,能起冰核作用,适用于-4—-15℃的冷云催化。
每克碘化银所能产生的冰晶数视温度而定,温度低,有效冰核数目多,产生的冰晶数也多。
例如当温度t=-10℃时,一克碘化银能产生1010—1012个冰核,当t=-20℃时则能产生1016个冰核。
对碘化银成冰作用的机制,多年来争论很大,有人认为水汽分子直接在AgI质点上凝华形成冰晶,碘化银起凝华核的作用。
也有人认为碘化银起冻结核作用,一开始碘化银质点作为凝结核形成水滴,然后再冻结产生冰晶。
另外也有人认为碘化银起接触核的作用,也就是碘化银质点与过冷水滴互相碰撞后冻结而形成冰晶。
有的云雾工作者又提出这样的看法:自然界中的水汽过饱和度一般是小于1%的,当温度低于-12℃时,碘化银质点的成冰机制主要是凝华作用。
当温度在-12—-5℃时,主要是起先凝结后冻结的作用。
当温度等于-5℃时,起接触核的作用比较明显。
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