雷射降雨

雷射降雨

“雷射降雨”是瑞士等國的科學家發明的一種引發降雨的技術。其原理是向空氣中發射一種高能量短脈衝雷射,它會使照射路徑上的氮氣分子和氧氣分子離子化。這些離子化的空氣分子就成為天然的凝結核,促使水蒸氣凝結為水滴。這項技術可利用雷射協助人工降雨及預測天氣‎。

研究背景

1“雷射降雨”

幾十年來人們一直在通過向高空播撒碘化銀的方式進行播雲試驗,增加降雨量。這些碘化銀晶體導致大量水珠在它們周圍形成,再以雨的形式降落下來,至少從理論上來說是這樣。

2010年5月5日,據英國《新科學家》雜誌報導,研究人員已經在實驗室里利用雷射生成小雲團,在實景環境裡進行的實驗也顯示,在必要的時候,可以利用這種方法人工降雨

瑞士日內瓦大學的傑羅姆·卡斯帕倫是一個研究小組成員,該小組認為雷射可能是一種可按照需要進行降雨的更好的方法。

實驗

卡斯帕倫和同事們在報告中指出,他們首次成功利用這項技術在實驗室和德國柏林上空生成了雲團

在實驗室里,該科研組向一個濕度很大、溫度在零下24攝氏度的房間裡發射極短的紅外線雷射脈衝。在雷射軌跡上可以看到線狀雲形成,它們看起來就像微型飛機留下的痕跡。

原理

發射到水蒸汽中的短雷射脈衝也可以促使小水滴在其周圍形成發射到水蒸汽中的短雷射脈衝也可以促使小水滴在其周圍形成

卡斯帕倫表示,雷射脈衝通過剝奪空氣原子裡的電子,生成雲團,促使羥基形成。這些過程把空氣里的硫磺二氧化氮轉化成可生成水珠的粒子。

每個雷射束在60飛秒里時間裡射出220毫焦耳的能量。關掉雷射後對這個房間裡的空氣進行分析,結果顯示它內部的濃縮水珠總量增加了將近一半,而雲團里的濃縮水總量增加了將近100倍。

作用

卡斯帕倫稱,在實驗室里很容易發現這一效果。它並不需要飽和的大氣環境。他的科研組現在將嘗試著利用最最佳化的雷射波長、它的集中程度和脈衝持續時間,增大形成雲的效果,這一做法可生成足以形成降雨的水珠。

報導稱,雖然現在離按需求造雨的時代還有很多年,卡斯帕倫說,這種技術還可以經過改造,協助氣象預報員預測降雨情況。

爭議

這項還處於初級階段的技術還不能用於人工降雨,但是可用於降雨預測。這項還處於初級階段的技術還不能用於人工降雨,但是可用於降雨預測。

以色列耶路撒冷希伯來大學的大氣學家丹尼爾·羅斯非德表示,在濕度很大,溫度較低的情況下,這種在實驗室進行的試驗,在大氣里不會產生相同的結果。他說:“進行的這種實驗與自然雲團沒有任何關聯。”

傑羅姆·卡斯帕倫承認:“用雷射降雨的效率仍有爭議。”但卡斯帕倫也反駁說,在柏林上空進行的多次試驗,說明這項技術在自然環境下也能產生預期效果。

他的科研組在秋季集中向60米的柏林上空發射雷射脈衝。雖然用裸眼什麼也看不到,但是氣象雷射雷達(利用雷射監測大氣里的光散射情況)發現,當他們發射雷射時,空氣里的水珠密度和大小都提高了。

前景

下一步,研究人員計畫研究,如果向天空掃射雷射,能否在一個較廣闊的範圍內創造凝結物。

高新技術研究

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