唐奕
2013年8月4日18:30左右,在無錫太湖邊上,兩發裝載有碘化銀的人工增雨炮彈被打上了8000米的高空。隨后,一場噼里啪啦的大雨從天而降,無錫城不少地方降雨量都超過了30毫米。
不是人工降雨是增雨
在不少人的概念中,利用人為因素讓老天爺下雨被稱為“人工降雨”。但是,無錫氣象臺法規處朱主任說,這一說法是不準確的,準確來說應該是“人工增雨”。
據朱主任介紹,所謂“人工增雨”,是指在本來就要下雨的氣候條件下,用火箭炮將含有催化劑的炮彈射入高空,然后在高空釋放催化劑,達到讓本來就要落下的雨水量變多的效果。有專家統計,一般來說,一發炮彈可以催生10億雨滴。
“并非任何時候都能進行人工增雨?!敝熘魅握f,一般來說在人工增雨前必須要有適宜的云系,即“雨做的云”。就是說,人工增雨必須順應自然,只能讓雨量增大,而非“從無到有”。人工增雨究竟該發射幾枚炮彈,也要由云系的大小來決定。有時,炮彈發得過多,非但不能達到增雨,甚至可能形成削雨。
人工增雨的原理
云是空氣垂直運動的結果,隨著空氣的上升,地面的水汽也被夾帶著一起上升。在這個過程中,一部分水汽蒸發掉了,一部分則升人云中,會冷卻而凝結,成為云中水汽的一部分。高空的云是否下雨,不僅僅取決于云中水汽的含量,同時還決定于云中供水汽凝結的凝結核的多少。即使云中水汽含量特別大,若沒有或僅有少量的凝結核,則水汽是不會充分凝結的,也就不能充分地下降。即使有的小水滴能夠下降,也終會因太少、太小而在降落過程中蒸發掉。基于這一點,人們就想出了一個辦法,即根據云的情況(性質、高度、厚度、濃度、范圍等),分別向云體播撒制冷劑(如干冰、丙烷等)、結晶劑(如碘化銀、碘化鉛、間苯三酚、四聚乙醛、硫化亞鐵等)、吸濕劑(食鹽、尿素、氯化鈣)和水霧等,以改變云滴的大小、分布和性質,干擾空中氣流,改變浮力平衡,加速其生長過程,達到降水之目的。
高空的云有暖型云(云內溫度在0℃以上)和冷型云(云內溫度在0℃以下)。對冷型云的人工增雨,常常是播撒制冷劑和結晶劑,增加云中冰晶濃度,以彌補云中凝結核的不足,達到降雨的目的;對暖型云的人工增雨,則通常是向云中播撒吸濕劑和水霧,加強云中水滴碰并,促使水滴增大。
人工增雨,最理想的天氣是作業區上空有水汽含量較豐富的積狀云,且云層較厚,云頂高度在6100~12200米,地面有小于10公里/小時的微風。
人工增雨的方法多種多樣,有高射炮、火箭、氣球播撒催化劑法,有飛機播撒催化劑法,還有地面燒煙法等。
過程有趣也有風險
以這次無錫人工增雨為例,氣象局在定了計劃后,就安排了8個技術人員,自帶干糧提前來到了選定的地點蹲守,并對當地的氣象條件進行實時監控。
“同事們一直蹲守到了前天下午,才發現了一朵‘雨做的云正在向無錫移動。”朱主任說,技術人員先是將這一情況向航空監管部門進行了申請,在確保降雨時段不會有飛機經過后,發射人員選在計算好的時間內將裝有碘化銀的炮彈通過火箭炮射向了8000米外的高空。
“這時候,你就可以聽到一聲比爆竹聲還要響的轟鳴聲。”朱主任說,緊接著碘化銀就像煙花一樣在高空中散開,幸運的話,噼里啪啦的大雨就會應聲而下,出現氣勢磅礴的雷雨天景象。
人工增雨雖然聽上去很美,但其發射過程也存在一定的風險。人工增雨需要使用炮彈,安全問題尤為重要。由于所發射的炮彈碎片會散落到大地上,因此,人工增雨的場地一般都會選在人煙稀少的空曠地,比如該次人工增雨就將地點選在了太湖邊?!安贿^市民也不用過于擔心。”朱主任表示,發射后的炮彈碎片重量相當于鞭炮碎屑那么重,即使落到人身上也不會造成傷害,而且人工增雨區域還會拉起警戒線示警。
費用不低,一次超萬元
在持續高溫的夏天,來一場人工增雨可以迅速降溫,不過這降溫的代價也不低。據透露,人工增雨的裝備比較昂貴,包括2臺運輸的裝備車,外加霸氣十足的火箭炮和裝有碘化銀的火箭炮彈。用火箭炮進行人工增雨每次花費都超過萬元,而有些面積更大的省市甚至需要租用飛機,通過在云中播撒碘化銀等催化劑來進行人工增雨,這樣的成本就更高了。
人工增雨目前還處在試驗研究階段,雖然取得了一些可喜的進展,但諸如實施人工影響作業后,雨量的凈增量、落區、時效及撒播催化劑的種類、時機、方法等方面,都還需要進一步的研究。要達到按照人們自己的意志——呼風喚雨,仍須作長期的努力。