建造在云上的事業

“從播云作業不確定結果的角度看，執行這種作業的決定應被視作為賭博。資金和資源正在投入于一場離成功遙遙無期的事業。”

北京昌平區崔村鎮真順村，人工影響天氣作業的炮手又上區里培訓了。挺著啤酒肚的果農張衛國這幾天笑呵呵的。因為防雹作業的顯著效果，自從2001 年承包果園開始，張衛國迎來了好幾年的豐收。

5 月，是人工影響天氣作業在全國進入“備戰期”的時間。接著的9 月又將是大豐收，因為今年領取上崗證的炮手將用碘化銀炮彈再一次保衛張衛國的蘋果園。

最大規模的播云作業

這些炮彈平均每顆含1克碘化銀，炮彈進入云層后爆炸，釋放出碘化銀催化劑，一次作業使用20~30克碘化銀便能產生效果。碘化銀受熱會在空氣中形成極多極細(只有頭發直徑的百分之一到千分之一)的碘化銀粒子。1 克碘化銀可以形成1013~1015 個微粒，隨氣流運動進入云中，在溫度極低的云層中產生冰晶，從而形成雨或雪。這個過程被稱為“冷云催化”，是應用得最廣的人工影響天氣手段。(詳見本刊2008年5 月報道《“鳥巢”消雨計劃》)

因此， 在技術層面， 人工影響天氣被稱為“播云作業”(Cloud Seeding)，這個稱呼不由讓人產生種種關于農業播種的想象。對一個中國農民來說，減少了自然災害，保住一年的收成，比什么都實在。這個需要作為出發點，直接導致了中國“人影”(人工影響天氣)規模居世界首位的事實。

“中國播云作業次數遠多于世界其他國家的總和。”丹尼爾#8226;羅斯菲爾德教授是以色列耶路撒冷希伯萊大學地球科學學院的教授，在他看來，以干旱和滴灌農業聞名的以色列對降水的需求應當遠大于中國，而中國人工影響天氣次數之頻繁“幾乎不可想象”。

這一規模有多大?中國氣象局的資料表明:1999~2006 年，中國共人工增雨2500 億噸，每年超過300億噸，計劃到2010 年，每年增雨500 億噸。與此相關，每年在這方面的投資高達數億元，全國各地為此投入3.7 萬人、約7000 門高炮和5000 個火箭發射架。

“老百姓的需求巨大。” 中國氣象局人工影響天氣中心主任郭學良解釋這種巨大作業規模的“群眾基礎”，“干旱很嚴重，冰雹災害很嚴重，老百姓需要。你不給我作業，每年辛辛苦苦種的糧食，一場干旱、冰雹，什么都沒有了。他們靠這個賺錢，結果什么都沒有了，你說做不做?”然而，也許老百姓不知道的是，這個頗具科學氣息的技術，還未真正得到科學實驗的有效論證。美國懷俄明大學大氣科學學院退休教授伽柏#8226;瓦利告訴記者，關于人工影響天氣最大的問題是播云作業有效性的不確定。這種不確定是指，現有的科學知識不能闡明在何種條件或情況下，播云作業可以產生預期的結果。因此，應用于實際生活中的人工影響天氣技術執行情況并不遵循可靠的科學知識。換句話說，播云作業僅僅是在模糊的概念下決定了怎樣做，什么時候做以及做什么。

理想的情況下，科學應該能夠給出“人影”作業成功機率的評估。然而，研究大氣科學的伽柏#8226;瓦利最終認定，即使是這種評估在現在也是不可能的。涉及天氣變化的大氣科學是一個充滿復雜變量的學科，云層條件差異很大，而且這些條件只有通過一系列指標，如雷達反射率、回波高度、飛機觀察等才可以被診斷。這些指標很重要，但卻是不充分的。目前所掌握的知識，并不能估量播云作業的負面結果。

“從播云作業不確定結果角度看，執行這種作業的決定應被視作為賭博。資金和資源正在投入于一場離成功遙遙無期的事業。”瓦利教授說。

“各省自管頭頂天”

眼下投資這場事業的，是中國各地地方政府。

“人工影響天氣作業的費用主要來自于地方政府。”郭學良主任說。2007 年中國氣象局人工影響天氣中心成立，承擔國家級人工影響天氣業務建設。全國逐步形成了以氣象部門組織實施、地方投入為主的國家、省、市地、縣四級人工影響天氣業務制度。

各省的“人工影響天氣辦公室”是當地氣象部門氣象業務的一部分。人工影響天氣作業由各省氣象局負責技術管理，各地省政府進行行政管理。省人影辦統一協調作業，決定火箭點、炮點布置。作業前需申請空域，由空軍管理部門控制。

一般情況下，由省級人工影響天氣辦公室發出人工影響天氣作業通知，相關各級單位做好作業準備。區縣氣象局發現作業條件時，向上級人影辦匯報，人影辦向空軍申請協調空域，得到安全發射指令后，召集各作業點炮手進行作業。

這種實質上以省級人影辦為主導的機制，將人工影響天氣作業引入“各省自管頭頂天”的境況。

當然，這種行政劃區的做法并非中國獨有。在人工影響天氣技術的發源地美國，也是由各州政府主導管理人工影響天氣作業，具體涉及的管轄部門在各州之間也有所差別。以瓦利教授所在的懷俄明州為例，批準發放“人影”牌照的是懷俄明州工程辦公室，但在批準前必須由州水資源開發委員進行協調。

與中國各省“自上而下”展開作業的情況不同的是，美國開展人影作業項目更像是“自下而上”。個人和團體獲得人影作業牌照后，還得作出項目環境影響評估。他們必須證實人工影響天氣的行為不會帶來負面影響。

當然實踐這樣的政策在瓦利教授眼里存在太多變數。“因為評估起來非常困難，太多因素需要被考慮。”他說。正是由于評估的困難，美國多數的州并不開展“人影”作業。即使作業，也只限于一小部分團體申請，主要用于增加降雨量。俄羅斯也有“人影”作業，2007 年他們甚至在紅場閱兵前使用了這一手段，而這在美國是堅決不允許的。

云水爭奪戰

美國人的顧慮不僅于此，云層具有流動性的性質，讓云水資源的法域問題一直備受爭議，這個問題在中國尤為突出。

“我們國家現在希望達到省與省之間的協調，能夠更多地增加降水，就是要跨區域作業。”郭學梁說，“一塊云，如果單獨作業就是省里的管轄范圍，跨區域作業就是說大家聯合來作業，降水量可以更大一些。讓各省聯合起來都降水，不僅考慮自己的利益，也考慮干旱地區。干旱地區跨的范圍也很大。我們希望幾個省聯合起來，都降下來，這樣不管是哪個省都有好處。”

這種理想化的跨區域合作模式在人影作業經費來自各地財政的現實面前，仍然是一件“任重道遠”的事情。以省內協調主導的機制直接導致的是省際間評估標準不統一。各省獨立制定評估標準的做法，使得目前為止沒有全國性的評估報告。因此郭學良主任在談及評估效果時將“農民覺得有效”作為有力證據。“農民不讓撤作業點，”他說。

而這種“農民覺得有效”的評估也存在內部矛盾。郭學良也明白，地方氣象局應天氣變化作出防雹干旱決策時，并不能協調全部農民的利益。他舉例說，青海的牧區每年到了春季干旱缺水，但是牧民不希望降水，因為老是下雨，羊蹄就會發爛，他們希望雨水量適當。但是對于有些需要水資源的部門，比如水電部門，需要水越多越好，這就是矛盾。

矛盾遠不止此。在“人定勝天”的熱情背后，各地人影辦工作開展得如火如荼。然而，這種熱情有時帶來的卻是另一番局面。

早在5 年前，河南就已經上演了一次轟動全國的雨水爭奪事件。2004 年7 月9 日下午，從河南南部向東北方向飄移來一片攜帶豐富水汽的云塊，久旱無雨的平頂山、駐馬店、漯河、許昌、周口5 市為搶奪云水資源，紛紛投入大量的人力和物力競相實施人工增雨。

中科院寒區旱區環境與工程研究院研究員陳廣庭在接受《北京科技報》采訪時曾對這一現象表示擔憂:“從理論上講，在一定時期內，同一片云系的云水資源如果沒有及時從大氣循環中得到補充，其擁有的空中水資源就是恒定的，如果在一個地方實施人工增雨，云系下游的地方降雨就要減少，下游即使實行人工增雨，成效也會受到影響。”

如果云水資源爭奪是地方協調的缺失，那么發生在昌平崔村鎮真順村的“小插曲”就反映出作業人員管理的問題。

真順村張國岳副主任告訴記者，一位村里的炮手因醉酒與人打賭，擅自發射炮彈。盡管在雷達監控下，這場鬧劇被區氣象局及時制止了，但是對于空域和環境的負面影響可見一斑。

一個求雨儀式?

瓦利教授以一句略帶詼諧的話結束記者的采訪:“我們應該明白，許多社會活動僅僅因為心理因素和政治影響而被認為是有用的。比如使用焚香跪拜、動物祭祀等儀式求雨。作為科學家，我無法證實它的有效性。但是我也無法否認，這些行為畢竟令人充滿希望。”盡管這位美國科學家研究了“人影”技術一輩子，但看來他并不支持大規模應用這項技術。

瓦利并不是惟一這樣表態的科學家。美國國家大氣研究中心氣象學家丹尼爾#8226;布雷德也認為，人工降雨的效果令人鼓舞，但有很多夸大之辭，“這不光損害了大氣科學和人工影響天氣，在整體上對科學來說都是個損害。” 20 世紀70 年代末，有2000 萬美元的聯邦研究經費用于研究人工影響天氣，而現在專門研究如何人工降雨的經費已經取消了。

丹尼爾#8226;羅斯菲爾德的國家30年來都站在人工降雨的技術巔峰。以色列應用的是地面燃燒焰劑和飛機播撒碘化銀，據說這樣的手段能增加15%~20% 的雨量。在中國則主要靠高炮作業。發射到云層的碘化銀炮彈是用軍隊過期“三七”炮彈改裝的。高射炮也是軍用淘汰下來的設備，它的前身是無縫鋼管制作的土炮，發射內裝碘化銀的禮花彈。依靠這些裝備，據評估每次作業也能增加10%~23% 的雨量。

然而近年來，羅斯菲爾德的觀點略有變化，他建議記者與其關注人工降雨，不如去關注中國的空氣污染問題。“播云作業和空氣污染對天氣產生的影響，實際上是一樣的，它們對云層的影響作用基于相同的物理準則。”羅斯菲爾德說，“已有研究成果表明了，無論哪個國家，靠蓄意播云作業影響降水，效果都趕不上因空氣污染而引發的變化。”

但對于郭學良主任來說，作為全國“人影”事業的領頭人，當務之急還是如何建立全國范圍內的評估機制和促成跨區域合作，把工作規范起來，把“亂象”問題解決掉。畢竟從中國的國情出發，“人工影響天氣”的龐大需求已經是不能忽略的存在。“既要發展，也要解決吃飯問題;既要保護環境，還要維持老百姓的生存。這就是現實問題。我們做人工影響天氣的目的是應對自然災害，很明確，不是為了發展氣象武器或別什么，僅僅只是應對自然災害而已。”

人工影響天氣簡史

從避雷針開始，到往云層里播撒食鹽、干冰和碘化銀，影響天氣的嘗試，幾乎可以說古已有之。

1、從避雷針開始

人類最早影響天氣的科學嘗試，也許應該追溯到避雷針。避雷針一般認為是富蘭克林在1749 年發明。實際上首次有科學根據的人工影響天氣建議是美國氣象學者伊斯派于1839 年提出的，他認為在潮濕的空氣中可用烈火產生上升氣流來造云致雨。

2、不成功的嘗試

使用炮擊消除冰雹的做法到最近30 年才普遍使用，但是最早的嘗試是在1896 年，一位意大利市長斯汀格使用一個2 米高的大炮產生沖擊波來消除冰雹，在實驗的2 年之內沒有雹災發生。1918 年，法國科學家把裝滿液化氣體的炮彈發射到空中。1921 年和1924 年，美國科學家兩次用飛機向云層播撒帶電沙粒，試圖促使云層碰撞而降雨。這些實驗基本上都失敗了。

3、朗繆爾-沙弗爾實驗

歷史上首次成功的人造雨雪發生在1946 年11 月13 日，由美國通用電氣公司聘請的化學家艾爾文#8226;朗繆爾設計實驗，他的助手文森特#8226;沙弗爾駕駛飛機，在馬薩諸塞州格雷洛克山上空把2.7 千克干冰倒在云層中，引發了一場暴風雪。圖為朗繆爾，1932 年諾貝爾化學獎得主。

4、中國的第一次

中國最早做的人工降雨是在1958 年，吉林省這年夏季遭受到60 年未遇的大旱。這次作業用的是食鹽，由空軍二航校的飛行員周正駕駛一架杜-2型轟炸機，在云層播撒了將近200 千克。杜-2型轟炸機是當時解放軍的主力機型，這次行動也是一次準軍事行動。

5、引導天雷

最早的人工引雷實驗應該是法國人做的。但紐曼等人利用火箭拖導線技術，于1960 年在美國最早實現了真正實用意義上的人工引雷。20 世紀70 年代，研究者們發現用紅外或紫外激光也能實現引雷。

6、阻止颶風

20 世紀60 年代美國軍方秘密啟動了“風暴狂人”項目，試圖在大西洋上使用人工降雨技術來改變颶風的生成規律。這個計劃只對少數的颶風進行了測試，因為資料還未解密，至今也不清楚該項目是否成功。

7、被禁止的氣象武器

1967~1972 年，美國曾進行過“中間人—愛國者行動”，利用飛機播撒干冰的方法人工降雨，延長雨季，用于截斷越南的“胡志明小道”。這一行動先后出動2600 架次飛機，造成山洪暴發，殺傷巨大。1978 年，一項國際條約禁止了將人工影響天氣用于軍事和敵對目的。

8、中國人的應用

1987 年5 月，大興安嶺特大火災中發射了降雨彈4700 發，據說在一定程度上減小了火勢。20 世紀90 年代，國外對人工影響天氣的興趣開始減小。2009 年2 月，中國北方地區發生了38 年罕見的干旱，很多地方使用碘化銀炮彈促使增加降水，使人工增雨在中國成為新話題。