下雪的云:有用吗?科学家报告了第一个可量化的观测结果。
研究人员将冰晶转变为雪花。
科学家们第一次获得了直接的、可量化的观测,观测到增加的降雪——从冰晶的生长,到云层中发生的过程,到最终的降雪。
美国国家科学基金会(NSF)支持的项目,名为SNOWIE (Seeded and Natural Orographic Wintertime Clouds,爱达荷实验),于2017年1月7日至3月17日,在爱达荷州的Payette盆地附近,位于博伊西以北50英里处。
这项研究是与总部位于博伊西的爱达荷电力公司合作进行的,该公司通过水电站提供了很大一部分电力。
在整个美国西部和全球其他半干旱山区,水源主要是通过融雪来维持的。不断增长的人口对水的需求增加,而温暖的冬季和较早的春季则减少了积雪和水的供应。水资源管理者认为,云的播种是增加冬季降雪的一种潜在方式。
美国怀俄明大学(UW)的大气科学家杰夫·弗兰奇(Jeff French)说,“但没有人对在你种下一团云后真正发生的事情有过全面的观察。”“只有假设。从来没有观察到云的所有步骤。
法国是发表在今天的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)杂志上的一篇论文的主要作者。这篇论文的合著者是科罗拉多大学博尔德分校、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、国家大气研究中心和爱达荷州电力公司。
法国人认为,现代技术可以使详细的人工降雨观测成为可能,并引用了地面雷达和UW的国王航空研究飞机的雷达,以及在博伊西附近的山脉上空的多次飞行。
“这项研究表明,现代工具可以应用于长期存在的科学问题,”资助这项研究的NSF大气与地球空间科学部门的项目主任尼克·安德森说。“我们现在直接观察到,某些云的播撒是在20世纪中期开始形成的。”
通过从空中或地面的发电机释放碘化银到云层中,云的播撒会刺激降雪量。在SNOWIE项目中,由爱达荷电力公司支持的一架飞机释放了碘化银,而UW King Air则进行了测量,以监测碘化银的影响。
在21次飞行中出现了云层播种。在三次飞行中,爱达荷州的电力公司被迫暂停云层播种,因为爱达荷州山区已经有了这么多雪。UW King Air的24次飞行持续4到6个小时,这是最后三个监测自然降雪的活动。
在ncar -怀俄明州超级计算中心使用一个昵称为Cheyenne的超级计算机进行了降水测量的数值模拟。
数值模型模拟了在自然风暴和人工降雨过程中产生的云层和降雪量。这些模型使研究人员能够研究在磁场中没有测量到的风暴。
“从长远来看,我们将能够回答关于云的播种有多有效的问题,以及可能需要什么条件,”French说。“水经理、州和联邦机构可以做出决定,是否要在山区的积雪中增加额外的水供应。”