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关于“天河工程”的探讨

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我国启动“天河工程”星箭研制 计划2020年完成“天河一号”首批发射
2018-11-07 09:28来源:新华网
  新华社上海11月5日电(记者张建松)记者从中国航天科技集团八院获悉,我国目前已正式启动“天河工程”卫星和火箭工程研制,“天河工程”卫星模型将在第十二届中国国际航空航天博览会上首次公开亮相。
  据天河卫星总指挥刘伟亮介绍,“天河工程”卫星和火箭工程由中国航天科技集团八院总研制,计划2020年完成“天河一号”卫星首批双星发射,开展“天河工程”的应用示范;计划2022年完成六星组网建设,届时将实现三江源地区一小时(24次/天)的卫星监测重访能力,为构建“一带一路”水汽传输的“空中走廊”提供技术支撑。
  我国科学家王光谦院士团队研究发现,在大气边界层到对流层范围内存在稳定有序的水汽输送通道,可将其称为“天河”。三江源地区的上空,存在来自西印度洋、东印度洋、云贵高原、中亚等方向传输过来的水汽通道,空中云水资源有着巨大的开发潜力。
  依据“天河理论”提出的“天河工程”,是一项创新性空中水资源开发利用专项工程。将通过科学分析大气中的水物质分布与输送格局,采取新型人工干预技术,实现不同地域间空中水资源与地表水资源的统筹调控和利用。
  “天河工程”将通过“天河一号”组网卫星和地面实施系统,共同构建“天地一体”的空中水资源开发与应用总体作业格局。“天河一号”卫星将作为我国首个应用于空中水资源探测的专用星座,为“天河工程”实施提供天基保障。
  据天河卫星总设计师朱维介绍,“天河一号”卫星为低轨低倾角卫星,采用八院SAST-ML1公用平台,配置微波温湿度计、降水测量雷达、云水探测仪等有效载荷,通过主动和被动多手段综合,实现高精度探测。
  其中,微波温湿度计可精准实现大气温度、湿度垂直分布的探测,捕获空中云水资源的分布情况;降水测量雷达可监测降水的三维分布;云水探测仪可获得三江源地区的大气云图和地表环境特征。
  第十二届中国国际航空航天博览会将于11月6日至11日在珠海国际航展中心举行。中国航天科技集团八院此次参展的21项展品中,还包括我国首枚固液结合的“长征六号”甲新一代运载火箭、“风云”静止轨道微波探测气象卫星、轨道延寿飞行器等,将全面展示八院在弹箭星船器等领域的最新成就。
[责编:肖春芳]


IP属地:广东1楼2018-11-12 17:33回复
    由黄光谦教授主导的“天河工程”,通过珠海航展已经展现在人们面前。标志着这一工程已经正式启动!
    天河工程是建立在“大气边界层到对流层范围内存在稳定有序的水汽输送通道,可将其称为“天河”。”这一观察得出的。也就是如何通过有效的人工干预措施,把“水汽输送通道”的水汽变成雨水降落下来。说白了,就是如何打造高效益的人工降雨。


    IP属地:广东2楼2018-11-12 17:45
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      经过长期的观察,西北地区确实有一条“水汽输送通道”,而且水汽输送的量非常充足:

      中国大陆水汽云图2018年10月29日20点45分

      中国大陆水汽云图2018年11月11日23点45分

      中国大陆水汽云图2018年11月12日16点45分
      这样一个水汽输送通道,同时印证了张洪泉教授“罗布泊理论”成立的基础。


      IP属地:广东3楼2018-11-12 18:01
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        从卫星水汽云图的运行规律可以看出,水汽输送通道是由西往东从西北地区的上空运行,而且水汽充足,可就是不降雨雪,原因就是低空干燥,没有诱导空中水汽凝结、凝华的催化剂,形成不了降雨,只能干瞪眼。
        “天河工程”就是通过发射六颗卫星组网,精准监测到水汽的密度、温度、空间位置,在最有利降雨的情况下,地面精准发射人工降雨弹,以同样的代价获得最大降雨量,提高降雨效率。
        问题来了,长期的、高频率的、年复一年的发射降雨弹,会不会有什么污染?降雨弹到底是一些什么成分?
        既了解,到目前为止,人工降雨的催化剂通常分为三类:
        第一类是可以大量产生凝结核或凝华核的碘化银等成核剂;
        第二类是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰等制冷剂;
        第三类是可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂。
        碘化银、干冰等是适用于温度低于0℃冷云的催化剂;而盐粒等,是只适用于温度高于0℃暖云的催化剂。
        干冰和盐粉主要用飞机在高空喷洒进行作业,碘化银主要通过发射降雨弹进行作业。由于发射降雨弹灵活机动,简便易行,所以,大部分的人工降雨都采取这种方式。
        三种人工降雨催化剂的比较:
        1.干冰的应用原理:干冰即固态二氧化碳。通常二氧化碳气体在加压和降温的条件下,会变成无色液体,再降低温度,即会变成雪花般的固体,经过压缩,就会成干冰。论外貌,干冰和普通的冰确实很相像,其外形与冰一样。在一个标准大气压下,受热后不会立即熔化,而是在-78.5℃时直接变成气体,销声匿迹,不像冰熔化后会留下水迹,因而得名“干冰”。正是由于“干冰”的特有个性,决定了它是一种比冰更好的致冷剂。干冰汽化时使周围空气层温度下降,云层温度下降,从而引起水滴的凝结,凝结的水滴冰晶迅速加大增多,最后形成降雨。
        2.碘化银的应用原理:碘化银只要受热后就会在空气中形成极多极细(只有头发直径的百分之一到千分之一)的碘化银粒子。1g 碘化银可以形成几十万亿个微粒。这些微粒会随气流运动进入云中,在冷云中产生几万亿到上百亿个冰晶。因此,用碘化银催化降雨不需飞机,设备简单、用量很少,费用低廉,可以大面积推广。除了人工降水(雨、雪)外,碘化银还可以用于人工消云雾、消闪电、削弱台风、抑制冰雹等。
        3.盐粉的运用原理:盐粉属于吸湿性粒子,吸附水分,形成降雨。
        4.危害性:
        干冰:是二氧化碳固化而成,只是增加空气中二氧化碳的浓度,对降低温室气体来说,也是不利的,但它量相对空气中的二氧化碳来说只是微乎其微的很少一部分,如果是从工业排放的废气中提取制成的,相当于重复利用。
        盐粉:长期使用盐粉,在原本就缺水的地区,水流不畅,更容易加速土壤的盐碱化,长此以往,是不可持续的。
        碘化银:长期使用,对环境、土壤、水体都将造成危害和污染。健康危害:口服、局部接触或职业性长期接触本品,可引起局部或全身性银质沉着,发生局部或全身皮肤沉着症、眼部损害、慢性支气管炎等。


        IP属地:广东4楼2018-11-12 20:37
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          长期使用人工降雨,有一定的副作用,长年累月、年复一年的使用,副作用不断的累积,势必会产生一定的危害,并且成本也不会低,而且对改善整个西北地区气候环境、水土生态来说,还不能从根本上解决问题。
          我想,是否有什么既无任何污染,又无需人工发射的物质替代人工发射的降雨催化剂?
          唯一的办法,就是恢复罗布泊、艾丁湖、柴达木、居延海、猪野泽......众多大大小小的湖泊,通过这些湖泊强烈的水汽蒸腾,增加低空湿润度,形成水汽屏障,从而使这些蒸腾的水汽相当于人工发射的降雨催化剂,催化、凝结、凝华空中水汽输送通道中的水汽形成降雨,增加降雨量。
          据统计,中国大陆边界上空平均年输入水汽总量为18.2万亿吨,水汽输出总量为15.8万亿吨,水汽净输入量为2.38万亿吨,占输入量的13%。水汽主要从南、西边界输入,由东边界输出。这是整个中国年均水汽输送量。其中“净输入量”就是水汽的年径流量。而全国年均降水量大概是6万亿吨,合628mm平均降雨量。
          “水汽净输入量为2.38万亿 吨,占输入量的13%。”,而“年均降水量大概是6万亿吨”,年均降雨量的6万亿吨比水汽净输入量的2.38万亿吨增加了3.62万亿吨,这增加的3.62万亿吨是哪里来的?唯一的解释是部分水汽净输入量的二次、三次......多次再蒸发导致的降雨。也就是说,地面的2.38万亿吨水可以演变为3.62万亿吨的降雨。这是全国的平均值,对于西北地区来说,由于“水汽输送通道”的存在,我估计这个效果还会增强。就按全国平均推算,如果通过西线调水,调入西北地区600亿吨水恢复几大湖泊,就可以演变为913亿吨的降雨;如果再按地表水2.38万亿吨,引导降雨6万亿吨的全国平均值计算,可以演变为1213亿吨的降雨。这就相当于3条黄河的水量,并且其中的三分之二是降雨形成的。这样一来,西北地区的生态、气候就会得到彻底的改变和扭转,逐渐进入生态良好、气候湿润的良性循环。


          IP属地:广东5楼2018-11-12 21:47
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            目前只是在发射卫星实验阶段。
            以及,我其实非常愿意跟人聊如何增加降水量。


            IP属地:天津6楼2018-11-13 16:54
            回复(1)
              人工增雨所用的火箭弹一枚的价值在4000元左右,用于使用的人工增雨火箭发射架价值在20万元左右。火箭弹属于军火,从运输费、押送费、保管费、发射费等都是一笔不小的开支。还有那么多工作人员背后默默地付出不能不算,每次都要发射探空气球,而且还要对数据进行分析处理,这些间接投入不好算,也算不清。另据江苏省一份《人工影响天气作业表》显示,2000年到2004年,全省共发射增雨火箭872枚,增雨17.5亿立方米。其中2004年已发射106枚,增雨1.1亿立方米。——百度百科
              2012年2月7-8日,西安市的人工增雨(雪)作业共发射火箭弹48枚,燃烧烟条55根,花费=火箭弹48枚*2000元/枚+烟条55根*1000元/根=15.1万(不含人工成本+设备成本15万左右),降雨效果不详。——西安网友
              还有报道,上海首次施行人工增雨的初步预算中写道,实施一次人工增雨需要470万元,其中仅仅直接作用于云层的催化剂一次就需要40万元。当然这份等待批准的预算中不仅有飞机租用费、播撒设备等硬件费用,还包括地面监测费用、人力资源费用等几十项。——百度百科
              单纯一枚火箭弹,目前的价格是1300元左右。——莒县人工影响天气作业:2017年5月3日夜间11时至4日凌晨2时,莒县人工影响天气办公室在夏庄、果庄、安庄等人工增雨作业点成功实施了人工增雨作业,共发射增雨火箭弹32枚,增雨效果十分显著。此次降雨过程,全县平均降水量21.0毫米,最大降水25.8毫米,出现在夏庄。
              杭州首次人工增雨 7枚“火箭弹” 成本17500元——2013年07月31日 浙商网
              ......
              关于人工增雨火箭弹的价格及发射成本,网上众说纷纭,没有一个准。


              IP属地:广东7楼2018-11-13 22:58
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                大连市人工增雨防雹工程(第四期)-火箭发射架和高炮护盾设备
                招标公告发布日期为2016年01月04日,招标工作已于2016年01月29日结束,现将中标结果公告如下:
                吉林三三零五机械厂附件厂
                名称 规格型号 数量 单价(万元) 售后服务
                高炮护盾 37mm 47 0.8850 按招标文件要求
                火箭发射架 QYF-82D 4 3.1605 按招标文件要求
                火箭发射架 CZF-82B 1 3.1605 按招标文件要求
                火箭发射架 CZF-28C 2 3.1605 按招标文件要求


                IP属地:广东8楼2018-11-13 23:24
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                  以前有个人提出的“空中南水北调”的策略,就是在横断山区修一批水库,用水面降低西南暖湿气流云团的温度,使西北(应该主要是西北东部)增加降雨。
                  那个理论我不能证明是不是正确。权当一种说法吧。


                  IP属地:天津9楼2018-11-14 11:22
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                    如何才能彻底扭转西北地区的缺水状况?恢复西北地区秦汉时期甚至更早的生态环境,仅靠这样的人工降雨还是做不到的,地面调水还是很有必要,不过,不是红旗河式的冗长线路调水到黄河,而是另辟捷径,采取《问水大西北》第一调水方案,第三调水方案,或者两种方案相结合,从第二调水方案的第一部分,把水从通天河直接调水到柴达木、罗布泊。恢复罗布泊水域面积,形成水汽屏障,加上“天河工程”,才能更快的从根本上扭转乾坤,彻底改变西北地区的气候、生态,并进入良性循环。


                    IP属地:广东12楼2018-11-14 13:13
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                      调水的具体方法:
                      在洛隆县俄西乡的怒江噶唐筑坝,最高水位到海拔3620米,经怒江至丁青县桑多乡的35.1公里隧道,再经桑多至类乌齐县伊日乡刀赛的89公里隧道到澜沧江支流昂曲上游的吉曲;在昌都县芒达乡的昂曲筑坝,最高水位海拔3595米,经昂曲至扎曲25.6公里隧道至澜沧江的另一支流扎曲;在昌都县柴维乡的扎曲筑坝,最高水位海拔3590米,经72.2公里隧道至四川石渠县奔达乡的金沙江西岸。在奔达乡岛结村下游900米筑坝,最高水位海拔3575米,通过通天河的帮布大坝、纳古达大坝、德曲河口大坝三级提水,将水位提高到海拔4150米。再经过通天河至舒尔干河的152公里隧道,翻过昆仑山脉分水岭,到达柴达木盆地格尔木河上游的舒尔干河的秀沟水库,最高水位海拔4100米,成功实现调水。
                      调水量计算:
                      怒江600立方米/秒,澜沧江两支流400立方米/秒,金沙江(通天河)400立方米/秒,合计1400立方米/秒,折合为440亿立方米。
                      水能利用及直接效益方面:
                      金沙江岛结大坝最高水位3575米到德曲河口大坝最高水位4150米,抽水逆差575米,抽水功率575*9.8*1100(其中通天河的300立方米/秒就在德曲河口大坝以上)=620万千瓦,按有效功率85%计算,消耗功率730万千瓦;秀沟水库最高水位4100米到罗布泊最高水位830米,落差3270米,再减去120米的水流消能落差,可利用落差3150米,可利用水能3150*9.8*1400=4322万千瓦,按有效功率85%计算,有效功率为3673万千瓦。减去抽水消耗功率730万千瓦,可获得剩余功率2943万千瓦,折合每年产生的电量为2578亿度。按0.5元电费计算,每年产生发电直接收益1289亿元;即使按0.3元电费计算,每年产生发电直接收益也有773亿元。
                      工程量方面:
                      调水进入秀沟之前的隧道总长为373.9公里,加上柴达木盆地阿尔金山山口(大门口)隧道32.6公里,隧道全长406.5公里,水坝8座,水渠约580公里。
                      在《问水大西北》中,水到秀沟水库位置的工程量已经计算,坝隧钢筋混凝土总量为7029万立方米,隧道土石方为16485万立方米。按照钢筋混凝土单价700元一方、隧道土石单价600元一方计算,工程费用分别为492亿元和989亿元,合计为1481亿元。所有的工程量加起来,再怎么算,也不会超过5000亿元。仅利用水能发电,十年之内完全可以收回全部投资。以后每年的发电收益等于净赚,调来的水也等于净赚。


                      IP属地:广东13楼2018-11-14 17:52
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                        有了张洪泉教授的“罗布泊理论”,有了黄光谦院士的天河工程和空中调水,加上以上的西线调水工程,西北地区的缺水问题将得到彻底扭转,西北地区的气候、生态将得到彻底改善,并进入良性循环。将来的二三十年后,有望恢复到2000年前秦汉时期的气候和生态水平。无需调水进入黄河,黄河流域自然会得到改善,径流量也自然会增加。整个西北地区也就活了,“半边不遂”将得到根治。


                        IP属地:广东14楼2018-11-14 18:22
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                          用无人机可以降低成本


                          来自Android客户端15楼2019-08-13 21:21
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