歐洲大陸氣候受海洋影響較大,利用傳(chuan) 統方法很難對歐洲的氣候作出準確預報。德國與(yu) 法國科學家最近進行合作研究,利用激光測量大氣中水蒸氣的飽和程度,以對局部地區的降雨作出準確預報。
據德國之聲報道,德國柏林自由大學和法國裏昂大學的科學家們(men) 首先向空中發射一束高頻高能的激光,利用其性能特點在經過“聚焦-散焦”的過程後形成一個(ge) 獨特的凝結核。而後利用另外一束激光對凝結核上聚集水分的情況進行觀察,借此測量空氣中的水蒸氣飽和度,並最終對該地區的降雨作出預報。
科學家解釋說,他們(men) 選中的高頻高能激光的脈衝(chong) 間隔僅(jin) 為(wei) 約千萬(wan) 億(yi) 分之一秒,但其能量級卻達到萬(wan) 億(yi) 瓦。由於(yu) 在激光束的橫截麵上,其中心和邊緣部位的激光強度自然分布不同,即中心最強,邊緣較弱,因此激光束的橫截麵就能產(chan) 生如同聚光鏡的效應,並使空氣中的分子離子化。而離子化過程又將改變激光束橫截麵上電荷的分布,反過來又會(hui) 影響空氣的折射率,使得激光束開始散焦。這樣一個(ge) “聚焦-散焦”相互作用、交替變化的過程,在最終達到穩定態後會(hui) 生成由電子和離子構成的一根所謂的離子絲(si) ,也就是科學家所需要的空中凝結核。
鑒於(yu) 空中水蒸氣飽和度的不同,在這一凝結核上聚集的水分情況也不同。而科學家們(men) 之後再借助另外一束激光,就可以通過對凝結核上的水滴生成情況進行觀察,從(cong) 而測量出該地區空氣中的水蒸氣飽和度,為(wei) 準確預報降雨提供依據。
參與(yu) 研究的韋斯特教授介紹說,這一光學測量方法的優(you) 勢在於(yu) 無需向大氣釋放常用的探測物,簡便易行。此外,利用該方法還可對冰雹等災害作出準確預告,幫助人們(men) 用人工催雨等方法化解災情。據悉,科學家已經為(wei) 新方法申請專(zhuan) 利。
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