關于人工影響天氣的科學技術的分析

張 強

（山東省棗莊市嶧城區氣象局，山東 棗莊 277300）

1 人工影響天氣科學技術現狀

1.1 人工增雨

現階段，選擇空中人工增雨的方式最為常見，為了增強增雨作業效果，應符合以下幾個條件：0℃以上的暖云層中含有大量的大水滴、0℃以下的冷云層中含有冰晶等。如若在云層內制造一定數量的冰晶，很容易對云層結構進行破壞，降低了云層結構的穩定性水平，此時就會產生降水。由此不難看出，氣象部門可以借助于飛機、高射炮、火箭等設備向云層內播撒制冷劑，因溫度降低，云體局部結構溫度因急劇下降而冷卻，進而出現冰晶，通過向空中播撒適量的碘化銀等催化劑也能實現人工增雨。

1.2 人工防雹

對流云層發展變化的過程中很容易產生雷雨天氣，甚至是冰雹天氣，這種天氣嚴重影響著人們的日常生產生活，尤其是對農作物的危害幾乎是致命的。若飛機在冰雹區域內飛行，很容易造成機體損傷，嚴重影響飛機安全。所謂人工防雹，是采用人為的辦法對一個地區上空可能產生冰雹的云層施加影響，使云中冰雹胚胎不能發展成冰雹，或者使小冰粒在變成大的冰雹之前就降落到地面。冰雹云常常是發展很旺盛的對流云。產生冰雹的主要條件是：云中要有上下強烈運動的氣流，并且蘊涵大量水分。只有這樣，云中小的冰雹胚胎才有發展成冰雹的足夠水分供應，才有充分的機會捕捉云中水分使自身不斷增大。

1.3 人工消霧

霧霾天氣的出現不僅會影響人們的身體健康，同時還會干擾人們的正常生產生活。為了確保人們生命財產安全，相關部門將人工消霧作為人工影響天氣的重點項目來抓。

人工消霧分為兩種，一種是人工消暖霧天，這種霧區的溫度高于0℃；一種是人工消過冷霧。消暖霧的試驗方法有加熱法、吸濕法、人工擾動混合法等。加熱法是對小范圍區域霧區如機場跑道等，大量燃燒汽油等燃料、加熱空氣使霧滴蒸發而消失。而吸濕法是播撒鹽、尿素等吸濕質粒作催化劑，產生大量凝結核，水汽在凝結核上凝結長成大水滴，霧滴會蒸發并在大水滴上凝結。人工擾動混合法是用直升飛機在霧區頂部攪拌空氣，把霧頂以上干燥空氣驅下來與霧中空氣混合。消除過冷霧主要是用飛機或地面設備，將干冰、液化丙烷等催化劑播撒到霧中，產生大量冰晶，它們通過冰水轉化過程，奪取原霧滴的水分、霧滴便蒸發而冰晶不斷長大降落地面，這種方法效果顯著，已能實際應用。

人工消霧效果較理想的是輻射霧。輻射霧指由地表輻射冷卻作用使地面氣層水汽凝結而形成的霧，輻射霧在北方的冬季、初春和秋末等季節常見。對于人工消霧，一般是進行局部的霧消除，緩解因為大霧造成的交通出行的壓力。

2 人工影響天氣科學技術未來發展趨勢

2.1 數值模式

在人工影響天氣中引入數值模式，不僅可以對方案設計和物理假設進行優化，還能增強分析實際天氣情況的準確性水平，降低實際人工增雨中的不確定性水平，提升人工影響天氣的科學技術水平及實際處理能力。在云況一定的情況下，借助于數值模式比對播撒和無播撒催化劑的效果，模擬預測催化劑的擴散路徑以及不同播散方式的潛在效應，可以幫助人們找出人工影響天氣作業的最佳方式，同時還能實時提供作業過程中的天氣預報。

2.2 與地球環境監測和觀測技術結合

因人工影響天氣的特殊性和復雜性水平較為突出，對探測飛機的工作性能、飛行高度、續航能力等均提出了更高的要求，在飛機上裝載現代化的探測系統是未來人工影響天氣發展的重點。現代化的探測式飛機播撒前后云水資源變化情況進行實時觀測，可幫助人們對云中水物質類型、演變過程等信息進行全面掌握。現階段，機載離子探測系統使用的較為廣泛，主要是將對應的探頭分別安裝在飛機不同位置，是基于激光拍攝離子圖像對記錄離子譜的先進系統。

3 結論

綜上所述，在全球氣候變暖、水資源日益短缺、干旱災害逐年加劇的大背景下，人工影響天氣科學技術在擁有廣闊、良好發展前景的同時，也背負著沉重的責任。研究人員應加強人工影響天氣科學技術的研究，充分發揮人工影響的經濟效益和社會效益，不斷增強人工影響天氣質量。