人工强声波的人影作业:数值模拟研究与外场试验
编号:270
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更新:2025-03-27 13:29:53 浏览:5次
口头报告
摘要
人工强声波已被证实能影响实验室内气溶胶和雾滴的聚并和清除,因此也被认为在影响大气中的云、雨滴碰并方面具备潜力,进而有望实现人工增雨和消雾。人工强声波促进气溶胶/液滴碰并的机理包括同向位移效应和声尾流效应。同向位移效应指的是不同尺度粒子被强声波驱动的能力存在差异,从而产生粒子间的相对位移,进而导致额外的、类似于重力碰并的效果。声尾流效应指的是相邻粒子间会由于交替遮挡作用而产生相对位移,从而使单分散的粒子也能发生碰并。基于上述原理构建碰并核函数,初步建立了能反应上述效应的分档箱模式,并能基本模拟出以往实验室研究中的消雾和消气溶胶结果。
在数值实验的基础上,中国科学院大气物理研究所牵头于2020年在河北省雾灵山开展了增雨和消雾外场作业观测试验。作业设备为最大声压级155 dB的电声低频强声波装置原型机。在增雨试验中,对一次对流云的作业中取得了明显的效果,地面雨强在开始作业后的3 min内迅速增大,并能够观测到出现迅速但维持时间较短的大雨滴。在消雾试验中,两个消雾效果明显的个例显示,作业开始后,下游先出现小滴减少、大滴增多的现象,随后大部分尺度的雾滴均明显减少,能见度从小于100 m回升至最高1 km。试验还发现,风速、风向对观测到的作业效果有较大影响,特别是在风速较大时很难观测到作业效果。
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