AgI烟炉在河南省人工增雨中的应用及改进设计 AgI烟炉在河南省人工增雨中的应用及改进设计

AgI烟炉在河南省人工增雨中的应用及改进设计

  • 期刊名字:气象与环境科学
  • 文件大小:480kb
  • 论文作者:冯景,王卫民
  • 作者单位:开封市气象局,许昌市气象局
  • 更新时间:2020-11-03
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论文简介

第35卷增刊气象与环境科学Vol. 35 Suppl.2012年9月Meteorological and Environmental SciencesSep. 2012AgI烟炉在河南省人工增雨中的应用及改进设计冯景',王卫民2(1.开封市气象局,河南开封475004;2.许昌市气象局,河南许昌461000)摘要: 通过对河南省自然条件的解析,结合河南省多年来人工增雨的工作实际,阐述了河南省部分山区发展AgI烟炉的必要性、可行性及该类设备相关技术要素,进而设计适用于低海拔地区的改进型AgI烟炉,使低海拔地区通过燃放地面AgI烟条进行人工增雨成为可能,为低海拔地区进行多元化人工增雨作业提供了新的思路。关键词:人工增雨;Agl烟炉;低海拔;设计中图分类号: P481文献标识码:A文章编号:1673 -7148(2012)增刊-0117-04引进能够全天候、不受空域限制、可科学自主布点、引言可远程操控实施的AgI烟炉进行人工增雨作业十分河南省目前进行人工增雨主要采取飞机、火箭、重要和必要。高炮等作业工具,将Agl直接播撒进目标云体中,但1.2 AgI烟炉增雨作业的可行性及应用这些作业方式都受空域限制或恶劣的天气条件限以色列从20世纪60年代开始,每年在沿海地制,经常错失良机。区的平原、丘陵地带设置了很多AgI地面发生器,主发展AgI烟炉,能够不受空域限制,通过多种资要利用海风抬升作用将催化剂带人云中适当部位进料识别人工增雨作业条件,并结合多普勒雷达体扫行人工增雨作业,以缓解干旱问题。河南省地势基信息反演出的任意剖面的风场信息',选撣作业时本.上是西高东低。北、西、南三面太行山、伏牛山、桐机并予以实施。在河南省地面高炮、火箭作业空域柏山大别山沿省界呈半环形分布;中、东部为黄淮很难申请的条件下,进行地面AgI烟炉作业具有重冲积平原;西南部为南阳盆地。在山顶迎风坡布设大意义。AgI烟炉,利用地形对空气的抬升作用,AgI烟剂可以被上升气流携带到云中适当位置[2],起到人工增1 AgI 烟炉在河南省的应用雨催化作业的效果。1.1 AgI烟炉增雨作业的必要性目前,河南省部分地区在海拔较高的山区尝试.河南位于中部地区,空中走廊、航路、航线密布,布设AgI烟炉,进行人工增雨催化作业,已经建成的省内有大小机场十几个,随着国民经济的发展,空中固定催化作业点四十多个。图1给出了郑州市AgI飞行越来越密集。河南省目前地面人工增雨作业以烟炉分布情况。AgI 烟炉催化作业,一般适用于地高炮、火箭为主,但设立作业点时受空中航路的限形云及冷锋过境气团整层抬升条件形成的锋面云制,难以充分发挥科学布局优势,即便是已建作业系。此外,在作业时机的选择上,要求云系处理发展点,也会因为空域等因素影响,错失增雨作业时机。阶段,云中存在上升气流。河南省每年春秋季节进行飞机人工增雨作业,但是2 AgI烟炉的结构、性能与工作原理由于经常受到气象条件影响,飞机很难起飞,另外,遇到云层中对流较强或者积冰严重,影响飞机增雨2.1结构作业安全。AgI烟炉是由炉体(含烟条)、远程无线接收系鉴于河南省现有人工增雨作业工具的局限性,统(含太阳能代声石管出此自动气象站(备收稿日期:2012 -06 -12;修订日期:2012-07-13TYHCNMHG作者简介:冯景(1969-) ,女,河南南阳人,助理工程师,主要从事人工影响天气工作. E-mail:zhengzhouj@163. com118气象与环境科学第35卷选件)、催化接收操控模块、指挥中心或移动指挥车(含电脑及控制软件)等组成(见图2)。国内目前各播撒装置厂家设计的AgI烟炉基本一致,均包含这些基本功能模块。南的西村,生楼 仙建光2.2主要性能特点成文计沟村(1)自备太阳能自动供电系统。(2)具有远程网络无线控制和手动控制的两种功能。(3)准确接收作业指令,根据作业指令自动检所可推年山中国管理测和自动点燃烟条并准确反馈作业信息。(4)与烟条连接方式采用电点火点燃。图1郑州市Agl烟炉分布1~↑4|通讯网络因特网充电控制器防水电器箱服务器! 免维护电瓶| 数据采集GPRS數据终缩控制器指挥中心(电脑)图2高山AgI烟炉系统2.3工作原 理化作用。催化剂从播撒开始到进人冷云的时间越通过远程网络无线控制和有线手动控制中的--长,中间不确定的因素就越多,能够起到催化作用的种方式来点燃炉体中的烟条,点火方式为电点火。烟剂比例较少。 河南省大部分山峰海拔低于1500控制箱中的数据交换模块(GPRS模块)接收信号,m,在地面常温的情况下,AgI烟剂想要进入云层冷并将接收到的中文指令传递至单片机处理系统中,区,需要随气流上升较大高度。另外,占河南面积单片机处理系统接收指令后,按程序条件和指令要55%的盆地与平原地区,进行高炮火箭人工增雨作求作出相对应的判别(是否满足作业条件、剩有多业的空域保障难度更大。鉴于此,设计能相对自主少枚、作业多少枚等),执行指令操作。同时,单片携带催化剂升空的装置相当有必要。图4为设备改机处理系统将执行的结果与GPRS模块作为数据交进设计图。换,GPRS模块接收单片机处理系统发出的作业回馈信息后,将执行的结果反馈给用户,完成一次控制过程(详见图3)。[ 免维护电瓶3AgI烟炉在低海拔地区应用设计逆变器GPRS用350型3.1 设计意义与改进控制盒DIU含SIM卡人工操作目前,AgI烟炉主要用于高海拔地区,这是由其作业方式决定的,烟剂的有效成分AgI和KI等在中国煤化工1200C以上高温升华后冷凝成极其微小的颗粒”],MYHCNMHC结构图随山区上升气流飘荡到合适区域,起到人工增雨催1为炉体,2为太阳能电池板,3为电器箱.120气象与环境科学第35卷其他有效成核成分大约为90 g,只需要17 g带电氦气就可以携带升空。考虑到充分携带微粒,可以释放50 g左右高压氦气。不同的烟条需要按比例控制播撒量。4结语目前,河南省正逐步尝试在山区使用AgI烟炉进行人工增雨作业。如何优化催化装备,使之从适碘化银等微粒用于高海拔山区到可以用于低海拔平原地区,是- -个需要长期探索、不断检验的过程。本文涉及到改进设计,有相应的理论依据,但更需要在实际中不断检验,才能更好地用于人工增雨作业。He气泡参考文献[1]李红斌,何玉科,姚展予等.多普勒雷达速度场特征在人工增雨圉5氦气泡携带催化剂播撒机理作业中的应用[J].气象,2008 ,34(6) :102 - 106 ;130 - 131.[2]秦长学,杨道侠,金永利.碘化银地面发生器增雨(雪)作业可行式中,F为在空气中所受到的浮力,P(空气)为空气的性及作业时机选择[]].气象科技,2003 ,31(3):174- 178.密度,V为氦气的体积,g为重力常数。由于氦气和[3]赵习方,郑国光.张蔷,等.碘化银地面发生器增雪水中Ag*与化空气密度比大约为4/29,计算的结果大概为1 kg氦学组分研究[J].气象科技,2007 ,35(1)111-114气在空气中所受浮力大概为70 N,而其最大承载能[4]罗宏昌.高压气体喷出时的带电现象与油轮舱口盖的气喷爆炸[J].交通部上海船舶运输科学研究学报,2002 ,25(1):44 -49.力为70 N减去自身重量,约为60 N。[5]Zahnle K J,Catling D C. Our Planet' s Leaky Atmosphere[J]. Scien-般来讲,一根烟条如果升华核化AgI为10 g,tific American ,2009(5):26 -31.Application and Improvement Design of AgI Smoke Stove to ArtificialPrecipitation Enhancement in Henan ProvinceFeng Jing',W ang W eimin2(1. Kaifeng Meteorological ffice, Kaifeng 475004, China;2. Xuchang Meteorological Office, Xuchang 461000 , China)Abstract: Through the analysis of the natural conditions in Henan province ,combining the actualwork of artificial precipitation enhancement in Henan province for many years, the paper expounds thenecessity and feasibility of developing AgI smoke stove and related technical factors in the part of moun-tainous area of Henan province ; and then designs the improved AgI smoke stove suitable for use in low el-evation area. All of those have made the pluralism artificial precipitation enhancement through igniting ofground AgI smoke strip in low elevation area possible , which provides a new concept for the artificial pre-cipitation enhancement in low elevation area.Key words: artificial precipitation enhancement; AgI smoke stove: low elevation: desien中国煤化工YHCNMHG.

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