碘化銀在高溫下汽化後呈離子態，在冷卻過程中造成過飽和態發生碘化銀從氣相中核化生成粒子。生成的碘化銀粒子數目和尺度與所達到的碘化銀表面過飽和度有關。碘化銀粒子生成後如仍具有可供其進一步外延增長的過飽和條件將進一步長大，形成穩定的碘化銀粒子譜。決定其核化活性的因子包括粒子與冰晶的晶格常數的接近程度、粒子的尺度、粒子表面親水性能、表面結晶缺陷等。
基本介紹
- 中文名：冰核核化機制
- 外文名：Ice nucleation mechanism
- 性質：汽化後呈離子態
- 核化因子：粒子表面親水性能、表面結晶缺陷
- 機制：成冰總數和核化速率
- 影響因素：焰劑的燃燒溫度等
簡介,機制,影響因素,
簡介
碘化銀在高溫下汽化後呈離子態，在冷卻過程中造成過飽和態發生碘化銀從氣相中核化生成粒子。生成的碘化銀粒子數目和尺度與所達到的碘化銀表面過飽和度有關。碘化銀粒子生成後如仍具有可供其進一步外延增長的過飽和條件將進一步長大，形成穩定的碘化銀粒子譜。決定其核化活性的因子包括粒子與冰晶的晶格常數的接近程度、粒子的尺度、粒子表面親水性能、表面結晶缺陷等。
機制
對於人工冰核催化劑來說，成冰總數和核化速率是兩個同等重要的參數，但是以前在設計和指導人工影響天氣試驗中，尤其外場試驗中產生的人工冰核，很少考慮冰核形成總的速率和核化機制問題。由於核化和形成冰晶相關的過程直接影響著引人人工冰核後降水的發展演變速率和最終的降水量，且冰晶形成速率是冰核的核化機制和雲環境參數決定的，理解和認識成冰速率、核化機制和成冰效率是正確套用核化技術和理解人影試驗結果所必需的。國外主要是P.J.De Mott(1995)利用核化速率對Agl氣溶膠成冰機制進行定量描述，國內酆大雄等(1989,1995)利用該方法研究Agl複合核在不同含水量下引人云室的核的衰減過程，劉詩軍等利用數值模式研究了不同機制的Agl的成冰效率。直到目前為止，仍沒有一種技術或方法可以演示實驗室研究和自然雲環境中兩者核化參數的內在關係研究。
影響因素
另外，游來光等(2002)根據實驗結果和綜合分析，認為研製和改進碘化銀焰劑或碘化銀丙酮溶液配方，應綜合考慮調整影響在高溫氣態碘化銀冷卻過程中碘化銀的氣-粒轉化過程的控制因子，其中包括：
(1)焰劑的燃燒溫度
(2)焰劑中的碘化銀的含量比
(3)焰劑的燃燒速率
(4)焰劑中親水物質的含量
(5)焰劑中影響核表面結構特點的物質含量
(6)焰劑中影響核粒子晶格常數的物質含量等。
目前對於(4)～(6)所述的結構特點認識還十分不足，研製不同的藥樣通過實驗檢測、對比，藉以優選適用於特定的運載工具或播撒途徑仍是唯一的辦法。
碘化銀冰核通過多種途徑核化過程形成冰晶，焰劑的成分影響不同的核化過程。綜合現有的研究結果，冰核通過以下多種途徑產生冰晶：
(1)接觸凍結核化是最重要的過程
(浸人凍結核化在冰核活化溫度層以下播撒時發生，並使冰核活性降低
(3)凝華核化只有在沒有過冷水的條件下才成為主要過程
(4)凝結一凍結核化目前還缺少更確切的直接的實驗證據。
碘化銀焰劑所含不同的成分可對上述的不同過程產生影響，如增加吸濕性物質可能會降低浸入凍結性能，也有可能增強凝結一凍結核化特性。
