呼風喚雨,駕馭自然,這是古人美好的幻想。《三國演義》中孔明能夠借東風,《封神演義》中姜子牙呼風喚雨,冰凍岐山,這都是傳說故事。然而在科學技術不斷發展的今天,人類好像偷窺了“天書”,逐漸掌握了呼風喚雨的“秘訣”,開始學著對天空“指手畫腳”了。
人工消霧
由于大霧不利于污染物擴散,不僅使城區環境質量下降,大霧形成的高濕和含碳污染物等環境使空氣絕緣性能下降,致使高壓線間發生短路,造成輸電線路大范圍故障。為了最大程度消除大霧對人類活動的影響,氣象專家想出了各種“消霧”的方法。
對氣溫高于0℃暖霧,常采用加熱法或利用直升機或噴氣發動機攪動氣流以減少霧滴的濃度;此外,還可播撒氯化鈣、鹽粉、尿素等吸濕劑使霧滴形成大滴而下沉。對于低于O℃的冷霧,則可采用噴灑液態二氮化碳、丙烷、液氮等制冷劑產生冰晶或引入人工冰晶碘化銀使霧中水汽凍結,讓霧變成“雪”下落,以達到消霧目的。
人工增雨
形成降水必須要有兩個條件,一是云中要有充足的水汽,二是要有適當多的凝結核。因此,人工降雨的方法就是向云中引入人工凝結核。一般是采用飛機、火箭、高炮、氣球和在上升氣流區地面燃燒碘化銀等手段,把催化劑送入云中。飛機一般飛到6000米左右高度穿云播撒催化劑。火箭、高炮則直接轟擊雷雨云適當部位,彈頭裝載碘化銀送入云中。氣球下掛碘化銀焰彈,升入云中零度層以上燃燒,把催化劑釋放出來。對溫度在零上的暖云,一般使用吸濕性物質如鹽粉、尿素、氯化鈣等,使云中水汽變成大水滴下落成雨。對于溫度低于零度的冷云則播撒人工晶核碘化銀等,或者播撒干冰、液體氮氣等,使冷云中冰晶數量增加而提高降水效率。
人工防雹
當雞蛋大甚至籃球大的冰雹從天空密集砸向地面,眨眼間,設施毀壞、牲畜斃命、人員受傷,其破壞程度不亞于一次“飽和式空中轟炸”。因此,怎樣在冰雹砸向地面之前就將其扼殺在“搖籃”之中,一直是氣象學家們面臨的緊迫課題。
云層中的水汽碰到凝聚核后會形成水滴下落,如果遇到低溫層和上升氣流,水滴會結冰并被托上云層。再次下落,如果再遇低溫和上升氣流,又會結冰并被再次送上云層。如此反復,冰雹就會“越長越大”,直至最后上升氣流無法承受其重量,它就會砸落到地面。
催化劑同樣是人工防雹的主力軍。當高炮將大量碘化銀等催化劑集中快速送到云層中時,就會在云中形成大量的凝聚核。這樣,本來因凝聚核過少易形成大冰雹的云層,由于突然出現大量凝聚核,冰雹就不易“長大”。而當冰雹的直徑在5毫米以下時,也就無法對地面構成危害了。一旦發現哪塊云彩“勢頭不對”,就會“以其之道還治其身”,“先下手為強”,用高炮對其進行“飽和攻擊”,讓冰雹變成“小鹽粒”溫順地落下來。
人工消雨
消雨的原理其實和人工降雨一樣,只不過是讓本來要在需要避雨的區域下的雨提前下而已。一般而言,是在需要消雨區域上風方向大約50公里左右的位置,一旦發現哪塊云朵要下雨,就使用人工降雨的方法,讓雨水提前降落。如此,需要防雨的區域自然也就是晴空朗朗了。
我國2008年奧運會的比賽時間為8月8日至24日,通過對近20年的資料分析,北京地區在8月份平均降水日數為11.8天,在奧運會期間出現陣性降雨的可能性較大。我國科學家提出了在奧運會開閉幕式上采用人工消雨的方法,給首都一個艷陽天,現在已經進行了兩次實戰預演。
前蘇聯切爾諾貝利核電站發生事故后,為了避免雨水把當地的核污染通過地面擴散,科學家曾在核電站附近進行過人工消雨。為了紅場節日檢閱,在莫斯科也曾多次進行過人工消雨。此外,氣象專家還可通過向云層發射大量催化劑,使云層中的雨滴“長不大”,等云飄過避雨區域才下雨,這樣也可起到人工消雨的作用。人工消雨技術面臨的最大難度,是要確保人工消雨的精確性。否則,人工消雨很可能功虧一簣。