一種人工影響天氣的方法及系統技術方案

本發明專利技術提供了人工影響天氣的方法及系統，所述方法包括步驟：第一步，預測云水消減規模；第二步，確定消雨區、增雨區位置；第三步，測算云水遷移作業規模及所需設備數量；第四步，設置浮空平臺；第五步，設置浮空大通徑管道；第六部，云水遷移作業實施。應用所述方法，使用輕質、高強度、大通徑管道，單管平均每小時可遷移云水67.4噸。利用輸入、輸出端口壓差和人工導流技術，實現云內水汽定點、定量、定向移動，實現降水再分配，實現減災和環境改善雙因素人工影響天氣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及氣象干涉
，具體涉及一種人工影響天氣的方法及系統，特別 適用于涉及減弱、轉移和增加降水的云水迀移技術。
技術介紹
我國是洪水災害頻繁的國家。據史書記載，從公元前206年至公元1949年中華人 民共和國成立的2155年間，大水災就發生了 1029次，幾乎每兩年就有一次。解放后全國性 的大水災主要有兩次，1954年大水災和1998年大水災。1954年水災全國受災面積達2. 4 億畝，成災面積1. 7億畝。長江洪水淹沒耕地4700余萬畝，死亡3. 3萬人，京廣鐵路行車受 阻100天。國家對自然災害的救濟費為3. 2億元。1998年，一場世紀末的大洪災幾乎席卷 了大半個中國，長江，嫩江，松花江等大江大河洪波洶涌，水位陡漲。800萬軍民與洪水進行 了殊死搏斗。據統計，當年全國共有29個省區遭受了不同程度的洪澇災害，直接經濟損失 高達1666億元。成災6000萬畝，因災害造成糧食減產上百億公斤。 與洪水災害相對應的是，我國又是一個旱災頻發的國家，不僅歷史上有多次導致 顆粒絕收的大旱情發生，更有數不勝數的局部旱災發生。例如在修建林縣紅旗渠的官方記 載上就有局部旱災的真實記載，旱災的發生甚至導致人吃人的災難性現象發生。與旱災對 應的是，2012年7. 21北京特大暴雨、2015年6. 16上海"看海"等都是暴雨成災。 旱災與洪澇災害的產生，都是降水集中與不均衡造成的：一是降水空間差異大，南 澇北旱，二是降水時間分配差別大，7、8、9三個月降水占全年降水量的70 %，此期間常有高 強度暴雨或受北上臺風影響而形成的長歷時連續降水，造成洪澇災害。在秋冬季，由于氣溫 低，蒸發量小，秋季滯流耕地中的雨水及受凍結溫度梯度作用上升到地表的地下水凍結成 為固態，與冬季降雪一起，春暖融化滯存于耕地表層形成春澇，"一年秋雨，兩年成災"。 因此，人們迫切期望能掌握人工影響天氣的技術，能夠實現天氣的調節，特別是能 實現以云水人工迀移、飽和水汽轉移為基礎的降水再分配技術。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術人經過反復研究和設計，本申請提出一種人工影響天 氣的方法及系統，特別適用于涉及減弱、轉移和增加降水的云水迀移技術。本技術利用云水 人工迀移方法，遵循室內模擬、方法篩選、可行性分析、實施方案設計、先導試驗等技術研究 路線，解決了雨澇、洪澇、干旱分布不均等問題。 依據本專利技術的第一方面，提供一種人工影響天氣的方法，其包括下述步驟： 第一步，預測云水消減規模。基于云物理結構和降水宏微觀物理認識，通過氣象雷 達回波、飛機攜雙波長微波輻射計等穿云檢測探測降水云（積雨云、雨層云、層云等）云頂、 云底高度、云體大小、含水量大小及分布等，預測云水總規模和需要消減的規模、效果。 第二步，確定消雨區、增雨區位置。綜合考慮風向等氣象條件、煒度、地形、交通等 地理條件，研究、確定需要消減降水的區域（城區、市鎮、農田等）和增雨區（湖泊、水庫、河 流、旱區等）位置，規劃作業路線、交通條件與運輸方式。 第三步，測算云水迀移作業規模及所需設備數量。根據云水迀移速度、規模、迀移 距離要求等，計算和準備作業所需浮空管道、浮空平臺等數量。 第四步，設置浮空平臺。浮空平臺由浮空器升級改造而成，位于對流層之內平流層 之下，距離地面1000-2500m，以系留索固定于地面系留粧。單艘浮空平臺載荷大于1000kg， 根據云水迀移規模和輸送距離長短，多艘聯合使用。 第五步，設置浮空大通徑管道。高強度輕質耐磨耐撕扯材料建造的浮空管道從平 時的壓縮-折疊狀態在空中展開，懸掛在浮空平臺之下。浮空管道單管內徑> 2m，長度> 0. 5km，橫向及縱向聯合使用（參見圖2)，浮空管道起始點在云中依抽吸半徑呈動態面積或 立體分布。管道間直接連接，位于增雨區的管道出口端安裝有干冰等催化劑噴射器。 第六步，云水移動實施。在以上步驟確定云水移動規模、距離、效果，準備好作業所 需浮空平臺、浮空管道等設備并運送到作業線路之后，按照連接系留臺、浮空平臺充氣、升 空、牽引浮空管道升空、展開、定位、連接的順序實施云水迀移。盡可能利用自然壓差，形成 云水從消減區向增雨區的定向、自然流動，在流速、流量達不到要求的情況下，啟動抽風機， 人工增強流速、流量。根據研究，隨著高度增加，氣壓非均衡下降，形成管道兩端氣壓差。在 自然壓差和人工驅動力的作用下，積雨云、雨層云內的飽和水汽、云滴、冰晶就會發生定向 流動。云內含水量5-lOg/cm 3,自然壓差0. 5-lMPa。為減弱云水逸散且受動力、體積限制， 云水迀移速度平均17m/s左右。 依據本專利技術的第二方面，提供一種人工影響天氣的系統，其使用上述方法，其包括 一體化浮空管道、浮空平臺和系統遠程控制平臺，其特征在于，所述一體化浮空管道，用于 云水收集-輸送-播撒，即云水收集、輸送、播撒降水催化劑產生降水；所述浮空平臺，用于 懸掛、牽引一體化浮空管道，通過系留索定點懸浮在系留臺之上；所述系統遠程控制平臺， 用于浮空平臺升降、管道連接、分離、降水催化劑播撒和作業環境觀察、監測的地面控制，用 于提升云水人工迀移作業效率、錄取資料和提高安全保障。與現有技術相比，本申請專利技術的有益效果是：云水迀移系統可以實現云水的 定向定量迀移，能有效消減降雨，防止、消減城鎮內澇，消減自然災害的發生；同時，本專利 增加了浮空平臺和浮空管道的應用范圍，使浮空平臺和浮空管道成為云水迀移的有力工 具。【附圖說明】 圖1是依據本專利技術的人工影響天氣技術的云水人工迀移系統全景示意圖。 圖2是依據本專利技術的人工影響天氣系統中的懸浮平臺與輕質管道在空中組合應 用不意。 圖3是依據本專利技術的人工影響天氣系統中的一體化浮空管道結構圖。 圖4是依據本專利技術的人工影響天氣系統中的自調壓可變積系留浮空器截面示意 圖。【具體實施方式】 下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利的一部分實施例，而不是全部的實施例。基 于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其 他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。同時，不應當將本專利技術的保護范圍僅僅限制至下述具 體結構或部件或具體參數。 在各個附圖中具體附圖標記指示如下：圖1中，1-1 :浮空平臺；1-2浮空管道；1-3 管道懸浮索；1-4 :工業抽風機；1-5 :浮空平臺系留索；1-6 :系留臺。 圖2,即浮空平臺與浮空管道在云水迀移中的組合應用示意，圖中圖2-1 :浮空平 臺；2-2 :浮空管道；2-3 :工業抽風機。 圖3中，3-1太陽能薄膜電池；3-2:管道（彈簧）龍骨；3-3:管道壁；3-4:(懸掛在 浮空平臺之下的）懸掛鎖；3-5 :入口內電磁條；3-6 :壓并搭扣（公扣）；3-7 :壓并搭扣（母 扣）；3-8:出口邊電磁條。圖3為一體化浮空管道基本結構圖（基本參數：總圈數n+2,自 由高度nt+3d，壓并高度（n+3)d ;基本特征：龍骨在外，管壁蒙皮在內；兩端并緊，磨平，附磁 條，支承圈1圈。） 圖4中，4-1 :太陽能薄膜電池；4-2 :液壓伸縮滑套支桿；4-3 :系留索；4-4 :系留 臺。圖4即自調壓可變積系留浮空器截面圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種人工影響天氣的方法，其包括下述步驟：第一步，預測云水消減規模；第二步，確定消雨區、增雨區位置；第三步，測算云水遷移作業規模及所需設備數量；第四步，設置浮空平臺；第五步，設置浮空大通徑管道；第六部，云水遷移作業實施。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許琬晨，許鈺翔，潘思羽，徐萍，陳東明，郭秀文，
申請(專利權)人：許琬晨，
類型：發明
國別省市：遼寧;21