[发明专利]人造龙卷风装置

说明书

技术领域

本发明涉及气象和大气污染治理装置，特别涉及一种人造龙卷风装置。

背景技术

雾和霾的成因一直是大众关注的热点，气象条件对于雾-霾的持续性、以及空间的连片现象都有很大影响。

近日，环保部公布的一项报告显示，京津冀区域所有监测城市PM2.5、PM10年平均浓度均超标，珠三角区域所有监测城市PM2.5年均浓度超标；长三角区域所监测城市只有1个城市PM2.5年均浓度未超标。可见，中国空气污染连片现象显著。

气象条件与二次气溶胶占比大是中国雾-霾区域性分布的重要原因。

导致雾-霾天的主要原因便是气溶胶污染。在中国的绝大多数区域，二次气溶胶占比超过一半，在中东部地区甚至达到60％到80％。

二次气溶胶的转换与形成需要一定的气象条件。当二次气溶胶污染占主导时，空气污染的出现受到气象条件影响就较大，加上气象现象往往是连片发生，因此，中国的雾-霾也就呈现连片的特征。

人工影响天气消减雾霾的主要方式是人工增雨和人工消雾。目前，人工增雨在我国各地气象部门已成为一项业务工作，且应用范围较广。其对清除雾霾有较好的效果，但前提是必须有降水形成的条件。

所谓人工增雨，是指通过飞机或火箭向云中播撒干冰、碘化银等催化剂，促使云层降水或者增加降水量。但是人工增雨需要该地区先有形成雨的条件及云量、风量和相对湿度，才能实施人工增雨技术。而雾霾天气一般天气状况比较平稳，空气流动性差，人工增雨作业的前提条件出现的可能性不太大，而且大范围雾霾采取人工方式缓解效果也极其有限。人工增雨是“锦上添花”的人工手段，而不是凭空造出一场降水过程。目前人工增雨技术主要是为了增加水资源或者抗旱，没有加入专门用来抗霾、改善空气质量的技术。

针对没有人工增雨条件的雾和霾的混合体，只能通过物理办法来消雾，消除冷雾是用如液氮或液态二氧化碳等制冷剂，使雾滴变成冰晶掉落地面。在北京、四川双流机场等地，我国进行多年的消雾科研试验表明有一定效果，且消除冷雾的效果比消除暖雾更为明显。虽然造价并不高，但消雾还未成为气象部门的常规业务工作，人工消雾只能在局域局地实行。

针对空气中灰霾遍布却没有雾的天气，由于大气干燥、水汽少，目前还没有有效手段消除空气中的污染物，这还需要探索和试验新的技术方法和手段。

在气象学上，冬季雾霾的一大祸源是逆温层。在低层大气中，气温随高度增加而降低。因此地面暖空气上升，高空冷空气下沉，形成了有利于污染物扩散的对流。但在冬季很容易出现相反的情况即气温随高度的增加而升高，这种现象称为逆温，出现逆温现象的大气层称为逆温层。在逆温层中，较暖而轻的空气位于较冷而重的空气上面，形成稳定的空气层，就像一个锅盖一样，笼罩在近地层的上空，阻碍着空气的对流运动，令污染物无法扩散，由此形成雾霾。

如果能将地面污染物送出逆温层，送到“锅盖”之上，就可以大大缓解雾霾。

发明内容

本发明的目的是提供一种人造龙卷风装置，由此可以通过人工干预的形式在特定的区域内生成一个可控的龙卷风，将地面污染物送出逆温层，从而大大缓解雾霾。