人工催化剂.ppt

人工影响天气的催化剂,人工冰核 无机类人工冰核：碘化银,碘化铅,硫化铜 有机类人工冰核：介乙醛，乙酰丙酮铜，邻苯二甲酸酐（苯酐），间苯三酚 生物制品：假单胞菌Snomax 纳米冰核,无机人工冰核成冰性能表,,碘化银 （AgI）,性质：碘化银(AgI)一种淡黄色无味的粉末，遇光后变黑，用作照相中的感光乳剂、人工降雨和药品，尤用作抗菌药，摩尔质量234.79，熔点552ºC，沸点1506ºC，密度5.68103kg/m3,难溶于水，易溶于氨水在600ºC以上气化，1000ºC以上升华小于1mm AgI成核性较高碘化银冰核的制备方法,燃烧法直接燃烧、溶液燃烧、焰剂燃烧 爆炸法,直接燃烧,将AgI直接放置于坩埚内加热到1000ºC以上，其蒸气在空气中冷凝成1mm左右的气溶胶颗粒溶液燃烧,将AgI溶解于溶剂中（通常用丙酮），喷射到火焰中，温度可达到900-1000ºC以上，AgI及其分散溶剂气化后在空气中冷凝的颗粒达到23-30nm，成核率更高 人工影响天气作业中常用地面燃烧炉在山区迎风坡面使用飞机作业受限制较大焰剂燃烧,将AgI与固体燃料混合添加氧化剂和粘合剂制成固体火焰燃烧剂通电加热点燃后可自行燃烧。

美国使用碘酸银(AgIO3)，燃烧时释放出O2助燃 焰剂燃烧主要在飞机上使用，也可以用火箭弹携带射入云中其特点是方便、快速、安全但燃烧速度无法控制性能与配方关系很大，故成核率差异很大爆炸法,将AgI与TNT炸药火红磷、氯酸钾混合制备成催化剂炸药，用炮弹或火箭携带打入云中，用延时引信引爆三七”高炮用人影炮弹 爆炸法特点是分散性很好弹成核率较低，一般用于基层防雹增雨作业碘化铅,碘化铅(PbI2)为亮黄色粉末，摩尔质量461.0，密度6.16kg/m3，熔点402ºC， -10ºC时的成核率约1012/g碘化铅与碘化银的结构、性质相近，也可以用作人工冰核 金属铅对人体有害，前苏联曾经使用过，目前极少使用硫化铜,硫化铜(CuS)为黑色粉末，摩尔质量95.6，-10ºC时的成核率约1011/g也可以用作人工冰核 有一定的毒性，前苏联曾经使用过致冷剂,云中直接播洒制冷剂，造成云中局部迅速降温，促使过冷水滴自发核化冻结和触发自然冰核活化成冰，促进云中产生更多的冰晶 干冰：固态二氧化碳的简称 液氮：惰性气体，制氧的副产品 液态丙烷：化工制品，具有可燃性,干冰,气态的CO2临界温度为31ºC，临界压强为73大气压；三相点温度为-56.6ºC，三相点压强为5.28大气压。

升华潜热2.736105J/kg. 气态CO2在室温20ºC时52个大气压下变为液态，减压后温度剧烈降低至-56.6ºC，成固态雪花状，并在1个大气压保温条件下可以维持很长时间，平衡温度为-78.2ºC 干冰云顶播撒量一般为0.1-1kg/km,采用直径5-10mm干冰丸在-10ºC以上高度层播撒液氮,密度805kg/m3，气化温度为-195.8ºC，在高压条件下液化在分离氧气之前分离出的惰性气体气化潜热9.96104 J/kg 液氮消雾技术与喷口的关系非常密切通常在地面消雾作业，飞机播撒也有 2000年北京首都国际机场冬季消雾试验取得成功液态丙烷,丙烷的凝固温度为-187.1ºC，常压下的沸点为-44.5ºC，-15ºC时的气化潜热为3.94105 J/kg. 成核温度较高且成核率随温度变化较小，易于分散，播散方便因易燃，飞机播撒不使用常用作地面消冷雾催化剂 1980年第14届冬季奥运会期间，南斯拉夫消雾取得成功吸湿性巨核,用于暖云催化的催化剂为吸湿性巨核 氯化钠、氯化钙、硝酸铵及尿素人工影响天气催化工具,飞机 地面发生器 火箭 高炮,飞机,机动性强，携载能力强，作业部位比较好控制。

但受天气及飞行规则限制，有时不易满足要求地面发生器,在地形云作业中，无需运载工具，在迎风坡地面设置人工燃烧炉，很方便地将冰核送入云中上升气流中 在山区经常使用这种方法Effective Location,St; AgIprecipitation: 20 minutes; Above cloud base V = 10 m/s = 600 m/min; below cloud base V = 5 m/s Raindrop from cloud base to ground: 8 minutes Then: Effective Location is 12 km apart.,,,机载发生器,机载燃烧器受飞行条例限制较少使用尤其是丙酮燃烧器，即使使用也是在飞机外侧悬挂安装机载焰弹,机载焰弹发射方便，使用安全，机架安装和飞机改装也不复杂吸湿性催化焰弹,由于吸湿性催化剂易于粘结难于提供最佳粒子谱，其腐蚀性对飞机运载播撒限制甚大，近年来研制了吸湿性催化焰弹，基于牛皮纸厂排放的吸湿性污染微粒强化云中碰并过程增大下游地区自然降水的统计分析，其焰剂配方模拟造纸厂排放的吸湿性核，影响的云为大的暖性底多单体，上升气流8-9m/s，云中过冷水含量较丰，足以使云滴迅速增长。

吸湿性催化焰弹,吸湿性催化焰弹主要是使云滴浓度减小，谱加宽，使之从大陆性云向海泽陛云转化，促进碰并，还诱发凝结一冻结机制，并由潜热(凝结、冻结)再分布产生动力效应，甚至促进冰晶繁生 火箭最大射程高度 8,000 米.  每发火箭含 8 克 AgI，可产生约 1011个冰核 （在温度为-4oC条件下）火箭,我国生产的人影火箭不下7-8种高炮,使用“37”高炮，我国生产的三种人影炮弹：83型、JD-89型、92型 高炮最大射程高度 6,000 米.  每发炮弹含 1 - 4 克 AgI，可产生 101041010 个冰核 （在温度为-4oC条件下）。