CN105613154B - 一种在植被区域进行人工影响天气的方法 - Google Patents

一种在植被区域进行人工影响天气的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于人工影响天气领域，具体为在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：高吸水性树脂5‑10份、植被用肥5‑20份，所述高吸水性树脂为淀粉类高吸水性树脂或纤维素系高吸水性树脂；（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：盐类A 5‑20份、盐类B 5‑8份；（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待10min‑20min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。本申请的人工影响天气的方法中所用催化剂及防雹弹的量少、效果好，且对环境无污染。

Description

一种在植被区域进行人工影响天气的方法
技术领域
本发明属于人工影响天气领域，具体为在植被区域进行人工影响天气的方法。
背景技术
我国是一个农业大国，也是世界上四大雹灾频发地区之一，每年遭受雹灾面积约2万km2，重灾年超过4万km2，估计直接经济损失几亿元到几十亿元。冰雹虽然发生的范围较小、时间短促，但来势凶猛，强度大，对农作物摧残极重，对人畜安全威胁极大，在局部地区常造成毁灭性的灾害，给农牧业及人民的生命财产造成严重损失。冰雹对农业生产的危害，主要是通过造成农作物枝叶、茎秆、果实等的机械损伤以及农业设施的损毁而导致减产，甚至绝收。
如1987年全国出现降雹天气有2150县(市)次，受灾农田5.12万km2，直接经济损失约11亿元以上。1993年全国有800县(市)次降雹，农田受灾面积6.4万多km2，经济损失约47亿元。甘肃省是我国雹灾严重的地区之一，1950-1970年平均每年受灾0.11万km2，粮食减产1951年以来平均每4a就有一个多雹年。世界范围内每年有0.13亿km2农业面积遭受冰雹的危害，造成损失约50亿美元。冰雹造成俄罗斯每年有6亿美元损失，美国有9亿美元损失。除农业外，冰雹还对环境、生态和社会生活造成严重危害；如，1993年7月加拿大出现了强冰雹，仅是对汽车的损害，就使保险公司赔付了3.5亿美元。
由于冰雹灾害对农业生产和经济社会的严重危害，世界上许多国家都开展了人工防雹方面的研究、试验和应用，在人工防雹原理、作业设计和催化方法等方面取得重要进展。防雹的主要技术方法是利用飞机、高炮、火箭运载工具以及地面烟炉等，将碘化银(AgI)、盐粉、尿素或者氯化钙等吸湿性物质送入云中，改变云中冰雹生长的环境条件，达到消雹和增水的目的。但在实际使用过程中，每次作业使用量大，耗资大，使用效果差。
为解决这个问题，已由相关技术方案提出，如中国专利CN1114200“人工影响天气新型吸湿性焰剂及生产工艺”是由下列物质按重量份数比制成的吸湿性焰剂：过氯酸盐40～75、卤化物20～30、金属燃烧剂2～15、黏合剂5～20。和中国专利CN1558180A“一种用于三七型人雨弹的催化剂”其包括如下组份：碘化银AgI 1克/弹氯化亚铜CuCI 0.13克/弹碘化亚铜CuI 0.24克/弹。但其要么对环境有污染，要么成本较高，都不适于广泛推广。
发明内容
本发明的目的在于提供简便有效的用于植被区域的人工影响天气的方法。
为实现上述技术目的，本发明采取如下技术手段，具体为：
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
高吸水性树脂 5-10份
植被用肥 5-20份，
所述植被用肥为尿素、氮肥或混合肥；
所述混合肥包括如下重量份的物质：
五氧化二磷 1份
生石灰 2-5份
尿素 3-7份
黄腐酸钾 4-6份
聚天门冬氨酸钠 1-5份
草木灰 3-5份；
所述高吸水性树脂为淀粉类高吸水性树脂或纤维素系高吸水性树脂；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
盐类A 5-20份
盐类B 5-8份，
所述盐类A为碘化银、碘化钾或α-Fe2O3，或其中任意质量比的两者或三者的混合物；
盐类B为氯化铵、硝酸钾、石灰或烧碱，或其中任意质量比的两种、三种或的四种的混合物；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待10min-20min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
作为本发明的优选的技术方案，所述高吸水性树脂的粒径为10nm-50μm。
作为本发明的优选的技术方案，所述弹头为导电橡胶材质。
作为本发明的优选的技术方案，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成。
作为本发明的优选的技术方案，导电橡胶中导电金属的质量百分含量为30%-40%。
作为本发明的优选的技术方案，所述导电金属为铝、镁或银，或其中任意质量比的两者或三者的混合物。
本发明的有益效果为
防雹弹中成分主要为填充剂成分为高吸水性树脂，在投放于结冰云层后，高吸水性树脂会吸附云层中自由水分子；植被用肥吸收云层中的水分子同时植被用肥在吸收水分子的过程中还会产热，使得已结冰的冰核不在长大，从而减小冰核尺寸；高吸水性树脂与植被用肥相结合既降低了防雹弹的用量，也使得投放防雹弹区域的制备能有均匀的肥料供应；
随后在云层中投放催化剂，催化剂中的盐类A选用的均为六方晶型物质，其与冰的晶型相近，促进多余水分的形成新的小的冰晶，使得已结冰的大冰晶不在变大；盐类B将于冰层上的冰晶相溶，促进已成型的大冰晶减小，所形成的盐类B的溶液则因凝点低而不会被重新形成冰晶。
防雹弹与催化剂相结合，相对于现有技术而言，在使用同样情况下，本申请的方法效果更为明显，速度更加快。
具体实施方式
为了更好的解释本发明的技术方案，下面结合实施例对其进行详细说明。
实施例1
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：
（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
淀粉类高吸水性树脂 7份
混合肥 16份，
所述混合肥为如下重量份的物质：1份五氧化二磷、2份生石灰、7份尿素、4份黄腐酸钾、5份聚天门冬氨酸钠、3份草木灰的混合物；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化银 20份
氯化铵 5份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待20min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述淀粉类高吸水性树脂的粒径为10nm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为30%，所述导电金属为铝。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的50%，且地面上无不可降解物质。
实施例2
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
壳聚糖接枝高吸水性树脂 5份
混合肥 12份，
所述混合肥为如下重量份物质：1份五氧化二磷、5份生石灰、3份尿素、6份黄腐酸钾、1份聚天门冬氨酸钠、5份草木灰的混合物；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化钾 5份
氯化铵 8份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待10min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述壳聚糖接枝高吸水性树脂的粒径为50μm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为30%，所述导电金属为铝。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的70%，地面上无不可降解物质。
实施例3
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
纤维素系高吸水性树脂 8份
混合肥 15份，
所述混合肥为如下重量份的物质：1份五氧化二磷、3份生石灰、4份尿素、5份黄腐酸钾、2份聚天门冬氨酸钠、4份草木灰的混合物；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化钾 5份
氯化铵 5份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待20min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述纤维素系高吸水性树脂的粒径为100nm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为37%，所述导电金属为铝。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的60%，地面上无不可降解物质。
实施例4
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
淀粉类高吸水性树脂 9份
混合肥 17份，
所述混合肥为如下重量份的物质：1份五氧化二磷、4份生石灰、5份尿素、5份黄腐酸钾、3份聚天门冬氨酸钠、4份草木灰的混合物；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
α-Fe2O3 20份
石灰 8份，
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待18min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述淀粉类高吸水性树脂的粒径为10μm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为40%，所述导电金属为铝。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法的使用量为现有技术中人工影响天气的方法使用量的650%，地面上无不可降解物质。
实施例5
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：
（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
纤维素系高吸水性树脂 10份
混合肥 8份，
所述混合肥为如下重量份的物质：1份五氧化二磷、2份生石灰、5份尿素、5份黄腐酸钾、2份聚天门冬氨酸钠、3份草木灰的混合物；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化银 7份
氯化铵 8份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待16min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述纤维素系高吸水性树脂的粒径为50μm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为30%，所述导电金属为铝。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的70%，且地面上无不可降解物质。
实施例6
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：
（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
淀粉类高吸水性树脂 7份
混合肥 20份，
所述混合肥为如下重量份的物质：1份五氧化二磷、4份生石灰、6份尿素、5份黄腐酸钾、4份聚天门冬氨酸钠、5份草木灰的混合物；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化银 8份
烧碱 6份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待12min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述淀粉类高吸水性树脂的粒径为30μm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为40%，所述导电金属为铝。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的65%，地面上无不可降解物质。
实施例7
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
纤维素系高吸水性树脂 8份
混合肥 18份，
所述混合肥为如下重量份的物质：1份五氧化二磷、5份生石灰、7份尿素、4份黄腐酸钾、5份聚天门冬氨酸钠、3份草木灰的混合物；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
α-Fe2O3 10份
石灰 7份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待11min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述纤维素系高吸水性树脂的粒径为1μm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为37%，所述导电金属为铝、镁按质量比3：1的混合物。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的65%，地面上无不可降解物质。
实施例8
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
淀粉类高吸水性树脂 7份
尿素 15份；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化钾 15份
氯化铵 7份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待15min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述淀粉类高吸水性树脂粒径为10nm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为34%，所述导电金属为铝。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的70%，地面上无不可降解物质。
实施例9
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
淀粉类高吸水性树脂 7份
氮肥 8份；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化钾 3份
α-Fe2O3 5份
硝酸钾 3份
石灰 4份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待20min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述淀粉类高吸水性树脂的粒径为300nm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为30%，所述导电金属为银。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的60%，地面上无不可降解物质。
实施例10
在植被区域进行人工影响天气的方法，包括如下步骤：（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
淀粉类高吸水性树脂 6份
尿素 10份；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
碘化银 5份
碘化钾 5份
α-Fe2O3 7份
氯化铵 2份
硝酸钾 2份
石灰 2份
烧碱 2份；
（3）消减云层冰核，采用高射炮将射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待10min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
所述淀粉类高吸水性树脂的粒径为2μm。
所述弹头为导电橡胶材质，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成，其中导电橡胶中导电金属的质量百分含量为38%，所述导电金属为铝、银按质量比1：1的混合物。
实施效果：在与现有技术的人工影响天气的方法相比用于同一环境下，本申请的人工影响天气的方法使用防雹弹及催化剂的量为现有技术中人工影响天气方法中使用量的60%，地面上无不可降解物质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种在植被区域进行人工影响天气的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）制备用于植被区域的防雹弹，所述防雹弹包括弹头与填充剂；所述填充剂包括如下重量份的物质：
高吸水性树脂 5-10份
植被用肥 5-20份，
所述植被用肥为尿素、氮肥或混合肥；
所述混合肥包括如下重量份的物质：
五氧化二磷 1份
生石灰 2-5份
尿素 3-7份
黄腐酸钾 4-6份
聚天门冬氨酸钠 1-5份
草木灰 3-5份；
所述高吸水性树脂为淀粉类高吸水性树脂或纤维素系高吸水性树脂或壳聚糖接枝高吸水性树脂；
（2）制备用于植被区域的催化剂，所述催化剂包括如下重量份的物质：
盐类A 5-20份
盐类B 5-8份，
所述盐类A为碘化银、碘化钾或α-Fe2O3，或其中任意质量比的两者或三者的混合物；
盐类B为氯化铵、硝酸钾、石灰或烧碱，或其中任意质量比的两种、三种或四种的混合物；
（3）消减云层冰核，采用高射炮射出的形式将防雹弹投入云层上方，等待10min-20min后，采用高射炮将催化剂均匀射入云层中。
2.根据权利要求1所述的一种在植被区域进行人工影响天气的方法，其特征在于，所述高吸水性树脂的粒径为10nm-50μm。
3.根据权利要求1所述的一种在植被区域进行人工影响天气的方法，所述弹头为导电橡胶材质。
4.根据权利要求3所述的一种在植被区域进行人工影响天气的方法，所述导电橡胶是将导电金属填充于硬质橡胶制成。
5.根据权利要求4所述的一种在植被区域进行人工影响天气的方法，导电橡胶中导电金属的质量百分含量为30%-40%。
6.根据权利要求5所述的一种在植被区域进行人工影响天气的方法，所述导电金属为铝、镁或银，或其中任意质量比的两者或三者的混合物。
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