人工消霧
人工消霧
用播撒催化劑、加熱或擾動混合等方法,使霧滴蒸發而消除的措施。出現霧時,大氣的能見度降低,給現代化的交通運輸帶來嚴重的影響,因此,每當機場、港口和火箭發射場等地方出現霧時,常常需要進行人工消霧。霧的物理性質不同,必須區別情況,採取不同的人工消霧方法。大霧降低能見度、影響飛機起降、容易引發嚴重交通事故,人類希望能適時進行人工消霧。我們把用人工播撒催化劑、人工擾動空氣混合或在霧區加熱等方法,使霧消散,稱為人工消霧。
人工消霧分為人工消曖霧(霧區溫度高於0℃)和人工消過冷霧(霧區氣溫高於0℃,霧滴為過冷卻水滴等)。目前有三種消曖霧試驗方法:
①加熱法:對小範圍區域霧區如機場跑道等,大量燃燒汽油等燃料、加熱空氣使霧滴蒸發而消失。
③人工擾動混合法:用直升飛機在霧區頂部攪拌空氣,把霧頂以上乾燥空氣驅下來與霧中空氣混合,霧便消失。
人工消過冷霧的方法是用飛機或地面設備,將乾冰、液化丙烷等催化劑播撒到霧中,產生大量冰晶,它們通過貝吉龍冰水轉化過程,奪取原霧滴的水分、霧滴便蒸發而冰晶不斷長大降落地面,霧便消失。這種方法效果顯著,已能實際應用。
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人工消霧
消冷霧的原理是瑞典氣象學家1933年提出來的。他認為,在雲霧中必須有冰核存在,水汽才能以它為中心,結成冰晶降落下來。如果霧中沒有冰晶,對否用人工方法將冰晶引入霧中使之消散呢?當然可以辦到,這就是人工消冷霧。
實際上,第一次人工降雪的道理正好與此類似。那是1946年11月,美國科學家謝弗乘一架小飛機,在層雲上沿一條4.8公里的航線撒下了1.36公斤的乾冰,使整個雲層變成了白雪。乾冰是二氧化碳在-78.5℃時凝結成的固體,把它灑在雲霧中,可使雲霧的水汽溫度降低到-40℃以下,並凝結成小冰晶,最後形成雪花掉下來。雪花掉下來,等於說消霧工作獲得了成功。
消冷霧的關鍵問題是要產生冰晶,但產生冰晶必須使溫度達到-40℃以下。一克乾冰大約可以產生一萬億個小冰晶,另外,如丙烷、液氮可以使雲霧氣溫下降到-70℃、-196℃,所以它們的消霧效果也不錯。俄羅斯、我國消霧工作就曾用過液氮。與此同時,讓空氣對流速度達到1.5~2.0馬赫(聲音傳播速度)時,據說,溫度也可以降到形成冰晶的程度。
人工消霧也有直接採用降雨方法的,如使用碘化銀為代表的冰核就是這樣。碘化銀的晶體和冰晶相似,這可以使水汽凝結在其上面。有一種方法是燃燒,即用高溫把碘化銀燒成小的煙粒,使它在飽和的低空霧中長成小冰晶,最後形成雨。我國氣象研究院研製出高效的碘化銀煙劑,每克碘化銀可以產生
10-15個冰核,是乾冰的14倍。
實際上,消霧時常常要在地面設置多個催化劑撒播點,在地面上數米高度上施放催化劑,但這關係到風向和風速問題。國外的一些國家常布置多個撒播點,根據具體情況自動調整位置。
致於消暖霧,科學家們還在努力探索。國外曾有機場採用加熱焚燒的辦法驅霧,如巴黎奧利機場有一大群燃燒爐,在消霧時能自動點火,可耗油量很大,而且效果不明顯,所以並不十分可取。法國戴高樂機場還把噴氣式飛機派上了用場,在有大霧時,工作值班人員開動噴氣發動機,利用高溫噴氣來驅趕濃霧。另外,還有利用聲磁波消霧的方法,也沒有達到實用的程度。
霧的危害
霧給交通帶來的損失是巨大的。飛機怕霧,有霧飛機無法起飛和降落;在飛行中,無法看清目標,會發生撞山等可怕的事故。1948年聖誕節,從武漢到上海的飛機,因大面積降霧一大就出現了三次事故。輪船怕霧,海上濃霧會使船隻觸礁失事;汽車怕霧,高速公路上汽車追尾事件的罪魁禍首常常就是霧。機場上一有霧,飛機無法起飛,其直接損失是以每分鐘多少萬元來計算的。1993年11月中旬有兩大,北京首都機場因霧取消航班183個,直接損失300萬元。有霧就要消霧,所以,今天有了人工消霧的新鮮事。和雲一樣霧,也有冷暖之分。在0℃以下的冷霧,目前科學家已經有較為成功的辦法進行消除;而對於0℃以上的暖霧,對付它的有效辦法還沒有找到。