桑拿天里的你是否也思考过这个问题：人工降雨是怎么实现的? | No.165_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2019-07-26 15:16
原创：中科院物理所
炎热的夏天里，
要是有一场好雨总是能凉快很多，
但在某些极端天气下，
有些地方会很长时间不下雨，
这时就需要人工降雨闪亮登场了！
那么问题来了，
人工降雨是如何实现的呢？
1
Q
手机防窥膜是什么原理？
by 小阳光
A
说起防窥膜，它和我们生活中常见的百叶窗很类似。百叶窗通过调节叶片转动和凹凸方向，可以有效阻挡外界视线。手机防窥膜，其本质就是在手机屏幕层里排布类似“百叶窗”的光栅结构，从而使一定角度的光线无法穿过屏幕。
当然，防窥膜由于选择透过了部分光线，手机亮度肯定没有无膜的时候亮。此外，其实很多时候我们自己看手机也不都是90度垂直屏幕，感觉防窥膜也不是特别方便。
By Aaron Chen
2
Q
为什么功率较小的电风扇（例如台式电风扇），在把插头拔掉后重新按开关还能转1～2圈？是因为具有惯性吗？
by 物理爱好者
A
题主所说的小功率风扇应该是指带USB接口的风扇。这种风扇在使用的时候一般需要搭配一个起变压作用的充电头。由于这种充电头包含可变压的元件，这些元件会起到电感，电容的作用。在正常通电工作时，电感会将一部分能量储存在磁场中，而电容会把能量储存在电场中。断电时，原本储存在磁场和电场中的能量会重新输入到电路中。因此即便已经断电了，但是电路中的能量并没有马上消失。这时重新按开关的话，风扇还能重新转几圈。如果是直接用220v电压供电的风扇就不会出现这种现象。
By Nothing
3
Q
在炒菜时，当油和葱姜放一起时，为什么会油花四溅？
by 饺子
A
炒菜时四溅的油花给不少人带来过心理阴影。油花四溅并不是油自身引起的，罪魁祸首是葱姜上的水。水在正常情况下的沸点是100度，但是油温经常可以达到200度及以上，这时如果有水滴入油中，水滴会在油中迅速沸腾汽化，汽化的水体积迅速膨胀导致油飞出锅外。
从上面的分析可以看出，防止油花飞溅关键是要沥干食材上的水分，这样才能减少溅油。实在不行就带个面具吧，如下图。
By Nothing
4
Q
为什么肥皂等套上网状袋子后更容易打出泡沫？
by 無名
A
回答这个问题首先需要知道泡沫是什么。表面科学上对泡沫的定义是：泡沫是气体分散在液体或固体中的一种分散体系。那么题目中所说的泡沫则是空气分散在水中的一种分散体系，其中肥皂作为表面活性剂，可以让泡沫稳定存在一段时间。泡沫要产生，需要有空气和肥皂水的共同参与，因为网格袋子有很多小网格，上面存留了许多肥皂水，并且小网格之间有着大量的空气，这样使得肥皂水可以和空气三维立体接触，有利于产生大量泡沫。而直接在身上涂抹肥皂，肥皂水和空气相当于是二维接触，空气难以进入肥皂水中混合形成气-液分散体系，也就难产生泡沫了。
By 重光
5
Q
为什么流了汗会在衣服上析出白色物质，并且在干湿交界处最为明显呢？
by 嘤嘤嘤
A
汗液的主要成分是水，约占总成分的98%到99%，其余物质为氯化钠，极少量的尿素、氨和其他盐类。流了汗之后，随着汗液的蒸发，汗中的氯化钠等盐类达到过饱和，然后析出，粘在了衣服上，就是我们所看见的“白色物质”。至于为什么在干湿交界处最为明显，这是因为刚开始汗液中的氯化钠等盐类还未饱和，当被汗液浸湿的衣服边缘开始干燥时，氯化钠只会少量析出，大部分是随着汗液向汗湿的衣服内侧运动，使汗液中的氯化钠浓度增加。随着汗液中的氯化钠慢慢达到饱和，汗湿的衣服边缘的水分蒸发，氯化钠就会大量析出，这就体现为干湿交界处析出大量白色物质。而剩下的汗湿部分也会析出大量氯化钠，因此仔细观察会发现，完全干了衣服上有汗渍的区域边缘的白色物质少，中间多，并且中间往往一大片都是白色的，形成不同的条纹。
By 重光
6
Q
除了锂和钠，第一主族的其他元素也可以用来造电池吗？
by 我笑了
A
可以的，比如目前有正在研究的钾离子电池，其正负极材料都还处于实验室阶段。其实就算是第一主族的第一个元素——H（氢），也可以用来造电池，比如目前的氢氧燃料电池，就是氢气作为负极活性物质，氧气作为正极活性物质。以碱性氢氧燃料电池为例，其正负极发生的分别是如下反应：
正极：
负极：
总反应其实就是氢气和氧气反应生成水的反应。
要知道，电池是一种能量转化的器件，将其他能量转化成电能，所以能实现这个功能的器件都可以叫做电池。对于化学电源来说，只要某一个反应的吉布斯自由能变化小于0，那么理论上都可以将其设计成一个电池。比如说正负极都是同一种活性物质，但是它们的浓度不一样，那么两者之间就会有能量差，这也可以设计成一种电池，叫做浓差电池。
By 重光
7
Q
为什么502滴到棉签上会冒出有刺激性气味的白烟？
by Ghost
A
502胶是以α－氰基丙烯酸乙酯为主，其本身就稍有刺激性气味，弱催泪性。这种材料活性很高（存在强吸电子基-CN和R-COO-），因此在微量水、碱、醇的作用下，都可以瞬间发生阴离子聚合（和OH-产生聚合反应），从而固化。所以我们平时使用502粘东西，其引发剂是空气中的水蒸气。而这种聚合反应是放热的，而放在棉签上会产生白烟主要就是因为棉签无论和水还是502胶的接触面积都很大，也就意味着大量的瞬间放热的产生。而这种白烟则是受热的α－氰基丙烯酸乙酯（易挥发）气体和水蒸气。
By Aaron Chen
8
Q
飞机播撒碘化银为什么会实现人工降雨?
by 夏了茶霏小朋友
A
首先我们要知道，高空中的云是否下雨，不仅取决于云中水汽的多少，还和云中凝结核的含量有关（具体的下雨机理可以参考Q&A No. 111 A4）。于是人们就根据云的具体情况，分别向云体播撒致冷剂(如干冰、丙烷等)、结晶剂(如碘化银、碘化铅、硫化亚铁等)、吸湿剂(食盐、尿素、氯化钙)和水雾等。主要方式有两种，一是飞机播撒冷却剂或催化剂，二是向云层开炮或发射火箭。
当然题主问的撒播碘化银，主要是将细粉末的碘化银撒进云层中，相当于增加凝结核的数量并干扰云中气流，从而有利于小水珠增大，改变浮力平衡，此时上升气流不再能承受住水珠的漂浮，就形成了降雨。。
当然其实随着科学的发展，人工降雨也有了不少新的方式，如高压电技术（产生等离子体），静电催化（人工降雨消除雾霾），细菌技术等。这里就不一一探讨了，有兴趣的小伙伴可以自行前往了解。
By Aaron Chen