2017年高考地理必考知識點：人工降水

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▲高考地理必考知識點：人工降水
人工降水，根據(jù)自然界降水形成的原理，人為補充某些形成降水的必要條件，促進云滴迅速凝結(jié)或碰并增大成雨滴，降落到地面。
根據(jù)不同云層的物理特性，選擇合適時機，用飛機、火箭向云中播撒干冰、碘化銀、鹽粉等催化劑，使云層降水或增加降水量，以解除或緩解農(nóng)田干旱、增加水庫灌溉水量或供水能力，或增加發(fā)電水量等。
▲高考地理必考知識點：人工降水的原理
運用云和降水物理學(xué)原理，通過向云中撒播降雨劑（鹽粉、干冰或碘化銀等），使云滴或冰晶增大到一定程度，降落到地面，形成降水，又稱人工增加降水。撒播的方法有飛機在云中撒播、高射炮或火箭將碘化銀炮彈射入云中爆炸和地面燃燒碘化銀焰劑等。是人工影響天氣中進行得最多的一項試驗。
人工影響云的微物理過程，可以在一定條件下使本來不能自然降水的云受激發(fā)而降水，也可使那些水分供應(yīng)較多、往往能自然降水的云，提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供應(yīng)的水分較少，因此人工催化的經(jīng)濟價值有限。
▲高考地理必考知識點：人工降水的條件
一般在自然云已經(jīng)降水或者接近于降水的條件下，人工降水的方法才能發(fā)揮作用。由于降水的自然變率很大，人工增加降水量的幅度較小，如何估價人工降水的效果就顯得十分困難。人工催化增加的降水量，是催化后的實際降水量和不經(jīng)催化的自然可能降水量之差。實際降水量可以測定，但能否正確估價自然可能降水量，就成了效果檢驗的關(guān)鍵。在對降水的物理規(guī)律認識不足的情況下，主要依靠統(tǒng)計學(xué)的方法對自然可能降水量作出估價。初期的統(tǒng)計檢驗方法，多數(shù)采用回歸統(tǒng)計法，在人工催化目標區(qū)附近選擇一個不受催化影響的地區(qū)作為對比，用歷史資料建立目標區(qū)和對比區(qū)降水量的回歸方程。把人工降水試驗期間對比區(qū)的降水量代入回歸方程，求出目標區(qū)的自然可能降水量，再與目標區(qū)實測降水量對比，就可估價人工降水的效果。

采用這種方法對于同一次試驗，選用不同的對比區(qū)或者不同年限的歷史資料作對比，得出的結(jié)果，可能出入很大，所以這種方法的可信度不高。一般認為隨機試驗可以避免主觀的偏差得到統(tǒng)計學(xué)上的可信估價。隨機試驗是把適合于人工降水的試驗機會(試驗單元)按照隨機規(guī)則（例如抽簽）分成兩組：一組催化并觀測，另一組不催化只觀測，作對比。當試驗單元足夠多時，隨機決定的兩組試驗單元的自然條件應(yīng)該只有極小的系統(tǒng)性差別，而兩組試驗實測降水量的系統(tǒng)性差異，就可以歸之為人工催化的結(jié)果。判斷催化效果，存在著成功和失敗的可能性，當判斷催化有效而實際無效時，常以顯著度水平來表示這種可能性。顯著度水平越小，判斷催化有效的可信度越高。在人工降水試驗中，一般要求顯著度水平小于5%，即可信度大于95%。

由于水資源對國民經(jīng)濟的重要性，人工降水試驗作為開發(fā)水資源的一種潛在手段，受到廣泛的重視。世界上先后有大約八十個國家和地區(qū)開展了這項試驗，其中以美國、澳大利亞、中國和前蘇聯(lián)等國的試驗規(guī)模較大。1958年以后，中國北方各省，曾用飛機向大范圍層狀云中播撒干冰或碘化銀等成冰催化劑，試圖增加冬季和春季的降水量；中國南方各省，也曾用飛機或高射炮向積狀云內(nèi)播撒鹽粉或碘化銀等催化劑，以期增加夏旱時期的降水量。但自然降水過程和人工催化過程中的很多基本問題，仍不很清楚，人工降水的效果檢驗還有很多困難。
人工降水的效果受云和其他條件所制約。在某種條件下可能有顯著的正效果，在另一種條件下可能無效甚至出現(xiàn)負效果。不分條件籠統(tǒng)地進行統(tǒng)計，分析得出的效果往往不顯著。把試驗單元按照某種指標分成幾類分別統(tǒng)計，有時就能得出比較顯著的結(jié)果。例如在冷云催化試驗中按云頂溫度分類，統(tǒng)計得出，在一定溫度區(qū)間里有比較顯著的效果。從人工降水研究來說，僅對降水增量作出估價是不夠的，必須對整個物理過程的各個環(huán)節(jié)都有確切的了解。如催化劑在云中指定部位是否達到了一定的濃度，冰晶或大滴的濃度是否明顯增加等。觀測和統(tǒng)計這些宏觀和微觀特征量的變化，可從物理過程上分析人工催化的效果。這種觀測檢驗，稱為人工降水效果的物理檢驗。如在冷云試驗中觀測到催化后冰晶濃度增大，過冷水滴減少，說明人工催化對云的微物理過程已起到作用。一般認為，人工降水的科學(xué)試驗，必須根據(jù)統(tǒng)計學(xué)的要求，嚴格按照預(yù)定的設(shè)計進行長時間的試驗，同時對自然降水過程和人工催化過程，進行細致的野外探測和數(shù)值模擬，才能使試驗具有比較堅實的物理基礎(chǔ)和統(tǒng)計的可信度。
▲高考地理必考知識點：人工降水的方法
1、冷云催化
2、暖云催化
3、動力催化

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