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波的傳遞能量使空氣粒子離子化應是大區域塵霾快速降落的改善方案及有關超聲波的應用產品:

2017/04/18 12:39

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波的傳遞能量使空氣粒子離子化應是大區域塵霾快速降落的改善方案，如LIDAR雷射離子氣象控制儀,能使5公里內重霧散失,改善視覺範圍，和有效範圍18公尺森林浴產生器應，「超聲波青少年制止器」（ultrasonic teenage deterrent），有效範圍15公尺，是可使大區域塵霾快速降落的改善方案及有關超聲波的應用產品:http://classic-blog.udn.com/alpineatks/100863347

紐西蘭一間圖書館，為了阻止不守規矩的年輕人干擾他人閱讀，在館內安裝一種「超聲波青少年制止器」，不分晝夜發出惱人的嗡嗡聲，這種高頻聲音只有25歲以下的年輕人聽的見。此舉引來外界批評，該計畫只好作罷。
綜合外媒報導，帕帕努伊圖書館（The Papanui Library）位於紐西蘭第二大城基督城（Christchurch）。館方安裝會發出高頻率嗡嗡聲的裝置，有效範圍15公尺，目的是為了嚇阻聚集在圖書館外吵鬧的年輕人。
這種裝置名為「超聲波青少年制止器」（ultrasonic teenage deterrent），一台要價1000紐幣（約台幣2.3萬），其發出類似蚊子的嗡嗡聲響，只有25歲以下的人能聽見。外界質疑，這項裝置不但歧視年輕人，更可能造成聽力受損。
紐西蘭民權聯會主席比格（Thomas Beagle）在網路上發表聲明，譴責這項裝置。他說，「圖書館應該是歡迎兒童和青少年的地方，不該用這種讓人不舒服的方式拒絕他們」。圖書館館長羅伯森（Alexandra Robertson）則堅稱，「最近客戶反映，這項裝置真的有起到管教作用，他們覺得圖書館比以前更加安全」。http://classic-blog.udn.com/alpineatks/73912630
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如何施作人工增雨？

可從空中或在地面上施作。常見的空中施作方式，就是運用飛行器，在適當高度潑灑清水、乾冰、鹽粒等，或掛載燄劑在雲下燃燒；而常使用的地面施作方式，則是在即將下雨的雲層來臨前，在地形迎風面等有利的位置上燃放燄劑，藉由自然的力量將催化劑送進雲中，以催化降雨的過程。

臺灣人工增雨技術的歷史演進是？

台灣執行人工增雨已有超過半世紀的歷史。早期曾由台電、中油合組人造雨研究所；民國40 至70 年代，省政府、台電、氣象局及空軍等單位即經常合作，藉由空中潑灑乾冰、噴射碘化銀乳液及飽和食鹽水，或在地面廣泛燃燒浸泡碘化銀的木炭等方式，執行過多次任務。民國80 年，省水利處、氣象局及空軍曾於曾文水庫聯合作業，使用工研院碘化銀造雨器，並邀請北美天氣顧問公司協助空中施作；民國96 年起，水利署建立了以數值模式為基礎的科學化作業流程，在地面燃放美國ICE 暖雲燄劑，必要時並協調空軍C-130 於空中潑灑清水。

臺灣還在進行人工增雨嗎？

水資源的調度運用，是水利署的重要業務之ㄧ；因應台灣時有所聞的旱象，水利署近年來已研發出一套具體可行的常態性作業流程，平時即密切監控各水庫的水情變化，並參考中央氣象局與其它國內、外作業單位提供的天氣預報，一旦遇到適合的天氣系統，即評估最佳時機與地點，並通知相關的工作人員燃放燄劑進行地面增雨，必要時，還會進行跨部會協調，啟動空中增雨作業。

臺灣什麼季節最適合進行人工增雨？

台灣一年四季皆適合進行人工增雨，但各季節適合的區域有所不同。在冬季，由於降雨量較少且多半集中於東北部，所以較適合對北部集水區施作；在夏季，全台降雨量皆明顯，各集水區都適合進行增雨；而在春、秋兩季，只要是鋒面或厚實雲層影響所及之處，亦可進行人工增雨。

人工增雨操作的環境類型有哪些？

人工增雨的目的是要增加降水效率，藉由將催化劑灑入雲中的動作，來增加大自然原本的降雨量，這個動作稱之為種雲；當雲內溫度低於0℃，稱之為冷雲，而雲內溫度高於0℃則為暖雲。由於在冷雲和暖雲環境裡，降雨的原理並不相同，使得種雲環境也分為暖雲種雲和冷雲種雲兩類。在種雲之前，除了必須判斷天氣系統是否提供充足的雲量、夠厚的雲層之外，還需根據冷、暖雲環境的差異性，來決定最適當的催化劑。

「冷雲種雲」的原理是甚麼？

在溫度低於0℃的雲中，存在冰晶及過冷水滴( 未結冰的水滴)，當過冷水附著於冰晶上，冰晶便會增大，所以若在發展高度還不是很高的對流雲裡，灑下人工增加的冰晶，或灑下和冰晶具有同樣效果的物質( 如碘化銀)，便可以提高降雨效率，增加降雨量。

如何進行「冷雲種雲」？

常使用的方法有兩種，第一種方式是潑灑乾冰，因為乾冰溫度為 -78℃，乾冰進入冷雲內部之後，造成環境溫度迅速下降，低溫使得過冷水滴直接變成冰晶，冰晶長大後就有機會加強降雨，不過乾冰要以細微粒子的狀態灑入雲中才會有效；另一種方法為加入碘化銀，它的作用就像冰晶核一樣，過冷水滴蒸發後附著於碘化銀成為冰晶，進而成長增加降雨。

「暖雲種雲」的原理是甚麼？

在溫度高於0℃的雲中，存在很多細小的水滴；此時噴灑大量的小水滴，或是設法讓吸水性粒子進入雲中吸收水氣，都可以增加雨胚的數量，進而增加雨滴碰撞成長的機會。

如何進行「暖雲種雲」？

常使用的方法如以下兩種。第一種方式是大量潑灑尺寸約為100 微米左右的水滴，以激發水滴之間的碰撞成長；另一種方法為加入直徑為數微米的吸水性或可溶性粒子，均有利於雨胚成長，並激發降雨過程。

「暖雲種雲」和「冷雲種雲」哪一種類型適合臺灣？

只要是有降雨的可能性，台灣一年四季都可以進行暖雲種雲來增加降雨。針對台灣冷、暖雲環境的調查指出，台灣冬季很少出現冷雲，而在夏季的對流雲裡，暖雲厚度已足夠深厚；另一方面，自然存在或人為活動所產生的冰核，已是最有利於台灣冷雲過程降雨的濃度狀態，額外加入人工冰核，將使大氣中的冰核濃度過高，反而會因為過度種雲而使得降雨量減少；基於以上原因，冷雲種雲在台灣已不見得有需要。

臺灣進行暖雲人工增雨的適合方法是？

不論是潑灑大量微小水滴，或是燃燒焰劑，兩種都是適合台灣進行暖雲增雨的方法，且不會有過度種雲的顧慮。在空中潑灑 60 ~ 數百微米的霧狀雨胚，藉由碰撞碎裂，會形成更多雨胚，進而透過連鎖反應增強降雨過程；而焰劑釋放出1~5 微米的吸水性或可溶性粒子，則可加速雲滴的碰撞收集，幫助降雨的過程。目前水利署已建立完整的空中增雨作業機制，且積極投入適合台灣環境的國產焰劑研發。

人工增雨施作的流程是如何？

只要天氣條件合適，水利署即依以下的標準流程施作地面人工增雨：

1.守視階段( 五天前)：根據天氣預測資料，先掌握住最佳的施作日期及可能施作的區域，並通知相關人員。
2.警戒階段( 二至三天前)：根據最新的天氣預測，決定施作目標集水區、燃放時段及地點，並與相關人員確認。
3.準備階段( 施作日前一天)：參考模式對雲層最厚、雲水量最多時段的預測，估計出燄劑燃放後質點飄移的軌跡與擴散範圍，據以修訂燃放時間、地點及燄劑施放的數量。
4.作業階段( 施作當日)：再次參考最新的模式結果，以及即時的氣象衛星及雷達影像，於降雨發生前燃放燄劑。
5.燄劑燃放後，順利進入雲層中的催化劑，經過1 至2 小時左右的作用，將促進雲層持續發展，並於經過集水區時，降下多一點的雨量；此時透過雨量記錄、雨水成份等物理及化學分析，便可驗證成效。

臺灣進行人工增雨成效如何？

過去台灣人工增雨多在旱象出現後才進行，就時機點而言，常缺少深厚雲層，反而是最不適宜施作的時候，且過去所使用的方法及設備都不夠精確，成效難以掌握。水利署於近10 年著手進行人工增雨技術發展長期策略之擬訂，並吸取國際經驗及技術，可算是為台灣人工增雨的常態性作業建立了基礎。而在科學上，並無法精確計算出來未施作增雨狀態下的降雨量，使得量化增雨成效十分不易，國際間也都還在發展可行的驗證方法，但就施作條件與時機的掌握而言已越來越有經驗，藉由施作前後雷達回波的增強，雨量的累積及雨水成份的化學驗證等方式，都足以定性地看出增雨作業應具一定之效果。

適合人工增雨施作的空中作業平台有哪幾種？

根據水利署的評估結果，定翼機( 如空軍的C-130、漢翔公司的ASTRA 噴射機) 及直升機，均為可運用於空中作業的機種。空軍 C-130 潑灑清水一直是國內空中人工增雨的主力；ASTRA 噴射機可以藉拖靶外掛燄劑，但尚未進行實測；直升機外掛燄劑掛架則相對是較易實現的構想。此外，水利署還試過其它低空平台的可行性，例如，藉遙控直升機或氣象探空氣球吊掛暖雲燄劑、使用遙控定翼機或繫留氣球將暖雲催化劑粉末攜帶至空中潑灑，未來也將測試燄彈，將鹽粒等巨型凝結核發射至雲中或雲下燃放的可行性。

各種人工增雨作業平台優缺點如何？

空中燃燒焰劑是最有效的方式，地面燃放焰劑雖然最經濟、安全，但卻非最有效，而空中潑灑清水，則效果、成本與安全性都介於兩者之間。在各種作業平台中，飛機掛載焰劑至雲下施放，是施作最直接、範圍最廣的方式，在安全無虞的情況下，幾乎可以指定目標區施作，因此其成效最為顯著，但缺點是成本太高；而於地面燃燒焰劑，具有操作簡便、成本低廉的優勢，但容易受環境影響，且相對於移動快速的雲層略顯被動。至於低空平台，雖然可將焰劑送至指定高度，但酬載及範圍均有限，僅焰彈操作相對簡單，值得繼續研發。

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