声波增雨是一种利用空中水资源的新技术,可以通过空中、地表、地下水资源耦合利用缓解局部水资源不足的困境。与传统人工增雨作业方式相比,具有低门槛、低成本、及时性强和影响区明确等优势,可促进人工增雨作业的完全民用化,有利于形成开放市场,获得大规模推广。
声波增雨的主要机制是通过大气的机械振动促进云滴颗粒的碰并增长过程。在低频率高声强的声波作用下,云滴颗粒因同向团聚效应、声波尾流效应等机制引起相对运动加剧,提高粒子间碰撞和融合的概率,加快云滴粒径增长,增强降雨。
发声系统由综合控制系统、旋笛发声器、谐振喇叭、空气压缩机等部分组成。发声系统核心是旋笛发声器和谐振喇叭,其优势是可以根据声波谐振理论将射流激波转化为谐振频率下的单频强声波,使声波的能量更为集中,有利于声波的远距离传播从而提升发声器的增雨效果。
图1 固定式设备
图2 移动式设备(增程电卡)