對人工影響天氣的一些嘗試

鄒月飛

摘要：人工影響天氣是相關的科學家運用現代化的科學技術，在計算的大氣環境區域或地球環境中，通過人工催化等技術，對于局部大氣中的云層施加適當的影響，使其發生各種變化，從而實現人們對于增雨，增霧，增雪等不同的氣候需求，達到降低災害的目的。本文主要就對人工影響天氣的主要內容，及重要問題進行探討。

關鍵詞：人工影響天氣；人工增雨；人工防雹

一、人工影響天氣的主要內容

1、人工增雨

（1）人工增雨的科學含義

現在社會上流傳一種“人工降雨”的說法，其實這種說法是不準確的，人類不可能違背自然規律進行人工的“降雨”，而是通過利用自然條件，在遵守自然規律的前提下，人為的“增雨”。因此，現在給出人工增雨這項技術的標準科學定義：人工增雨是指在自然降雨之外，利用現有的氣象條件，通過人工干預的方法，使其再增加一部分降雨的科學手段。其原理是利用飛機、增雨火箭或高射炮將催化劑發射到云層中，對局部范圍內的云層中的水含量進行催化，使云層中的水滴增多并使其重量增加，去掉蒸發的一部分，大部分就降落到了地面，形成了降水。

（2）人工增雨的作用

我國是世界上的人口大國，各種資源的消耗量都大的驚人，水資源也一樣，因此，我國想到了利用人工增雨的方法來增加水量的方法。我國最早的人工降雨是始于20世紀50年代，無論從規模還是數量上來說，我國都是人工影響天氣變化的大國，而自從人工增雨技術的引入，我國的旱澇災害明顯減少，農業產量上升。而近年來由于人工增雨技術的不斷成熟，其作用已經不僅僅作用于農業了，對于森林火災的救護，生態建設，增加水資源方面多做出了突出的貢獻。這也印證了科技的發展是為人類服務的這句話。

2、人工防雹

人工影響天氣就是通過一定的科技手段對局部大氣中的物理、化學過程進行人工影響，使之朝著人們的希望發展，達到趨利避害的目的。人工影響天氣概念的提出，是基于人類為了生產和生活的需要，希望通過人為干預以防止或減輕由惡劣天氣引起的自然災害，進而在適當條件下，促使天氣向有利于人類需要的方向發展。人工防雹大體分為兩類：

（1）往云中播撒成冰催化劑

這種方法的基本原理是，冰雹云中含水量很大，而自然冰雹胚胎為數不多，所以這些胚胎能充分地與過冷水滴并合而長成大冰雹。播撒成冰催化劑以后，冰雹云中產生大量的人工冰雹胚胎，它們和自然胚胎爭奪水分，使云中水量分散到大量的胚胎上，結果每一個胚胎都不能得到充分的水量而長成對農作物有損害的大冰雹。按此原理，一些國家廣泛試驗了用地面燃燒的方法，或用火箭、高射炮和飛機等手段，把大劑量的碘化銀粒子播撒到冰雹云中去。另外，也有人試驗在云的中下部播撒吸濕核，促進暖云降水過程，以減少冰雹生長所必須的水分供應。

（2）爆炸法

用高射炮、火箭或土炮等，向云的中部和下部大量集中轟擊。這種方法的物理機制還不夠清楚。有人認為，爆炸能在一定條件下影響云中的鉛直氣流，破壞或改變冰雹云的自然發展過程；也有人認為爆炸能引起過冷水滴的凍結，從而產生大量的人工冰雹胚胎，限制各個冰雹長大。

二、人工影響天氣工作中必須重視的問題

1、人工增雨作業必須重視的問題

首先，作業云的選擇

（1）積雨云。云內上升氣流較強，可帶有大量的水汽，這些都有利于碰并增長，曖積云中一般大云滴易于形成，而且對流云常存在許多大小不同的云泡，其中含水量和上升氣流都較大，云泡尺度從幾十米至幾百米，平均為100m，它是降水粒子數濃度增長的主要機制。

（2）雨層云、層積云、高層云。層狀云一般上升氣流弱，含水量小，除雨層云外其它云都不厚，因此，一般層狀暖云通過重力碰并只能形成毛毛雨，考慮到云下蒸發，毛毛雨要落至地面還應在落出云底時尺度稍大。在天氣形勢和地形抬升作用下，有較強的上升氣流和較大的含水量，若云層較厚，維持較長時間，可形成小雨，若實施增雨作業，效果更佳。

其次，作業地點的選擇

作業地點的選擇是人工增雨作業的關鍵所在，因為作業地點的選擇直接關系到受益點。作業受到云速、風速、作業點與受益點距離的制約，因此，作業地點要選擇在受益點的上風向。另外，由于使用高炮或者火箭在發射完成后，其彈殼一般不會炸毀，完成爆炸后會因為重力作用落回地面，因此，就要考慮彈殼的落回是否會對人、房屋等建筑造成損害，所以，人工增雨地點的選擇和時機的一樣，都是人工增雨作業中的關鍵，是人工增雨作業能否完成及完成質量的保障。

再次，作業時機的選擇

云和降水過程處于發展或持續階段，云層較厚，有持續上升氣流；云底較低，有過冷水，冰晶數濃度較低。層狀云中一般升速較小，故催化部位宜高，使冰晶形成后能充分利用較厚云層的增長條件，凝華增長速率與溫度有關，-15℃凝華快，聚集強，對冰晶增長有利，故盡量選擇云中溫度相當低的過冷水區播撒。

2、人工防爆作業必須重視的問題

（1）防雹作業技術

完成了冰雹云的識別后，就要開展對冰雹云的作業。冰雹云的作業要突出及時、準確、迅速，即尋找好作業時機、部位和確定催化劑的播撒劑量，這也是防雹作業的一個重要環節。

（2）作業時機

防雹作業必須及時。一定要選在冰雹云形成的初期，一般以云中冰雹胚胎形成前1～3min為最佳。如果等冰雹長大后再實施作業，那么作業效果會很差。如果識別冰雹云的強回波強度為60dBz，當云中強回波區的強度為50～55dBz時就應該開始申請作業。

（3）作業部位

催化必須選擇適當的部位。冰雹生長在云中液態水分的累積區，防雹作業主要是通過向云中累積區內增加冰雹胚胎，爭奪云中的水分，使冰雹不易長大，以達到防雹的目的。因此，作業部位的選擇主要就是找出冰雹云中液態水分的累積區。一般作業部位應選在-5～-15℃的高度層內，高度在5～6Km范圍內，這是液態水含量的最大區域。