对人工影响天气的一些尝试

邹月飞

摘要：人工影响天气是相关的科学家运用现代化的科学技术，在计算的大气环境区域或地球环境中，通过人工催化等技术，对于局部大气中的云层施加适当的影响，使其发生各种变化，从而实现人们对于增雨，增雾，增雪等不同的气候需求，达到降低灾害的目的。本文主要就对人工影响天气的主要内容，及重要问题进行探讨。

关键词：人工影响天气；人工增雨；人工防雹

一、人工影响天气的主要内容

1、人工增雨

（1）人工增雨的科学含义

现在社会上流传一种“人工降雨”的说法，其实这种说法是不准确的，人类不可能违背自然规律进行人工的“降雨”，而是通过利用自然条件，在遵守自然规律的前提下，人为的“增雨”。因此，现在给出人工增雨这项技术的标准科学定义：人工增雨是指在自然降雨之外，利用现有的气象条件，通过人工干预的方法，使其再增加一部分降雨的科学手段。其原理是利用飞机、增雨火箭或高射炮将催化剂发射到云层中，对局部范围内的云层中的水含量进行催化，使云层中的水滴增多并使其重量增加，去掉蒸发的一部分，大部分就降落到了地面，形成了降水。

（2）人工增雨的作用

我国是世界上的人口大国，各种资源的消耗量都大的惊人，水资源也一样，因此，我国想到了利用人工增雨的方法来增加水量的方法。我国最早的人工降雨是始于20世纪50年代，无论从规模还是数量上来说，我国都是人工影响天气变化的大国，而自从人工增雨技术的引入，我国的旱涝灾害明显减少，农业产量上升。而近年来由于人工增雨技术的不断成熟，其作用已经不仅仅作用于农业了，对于森林火灾的救护，生态建设，增加水资源方面多做出了突出的贡献。这也印证了科技的发展是为人类服务的这句话。

2、人工防雹

人工影响天气就是通过一定的科技手段对局部大气中的物理、化学过程进行人工影响，使之朝着人们的希望发展，达到趋利避害的目的。人工影响天气概念的提出，是基于人类为了生产和生活的需要，希望通过人为干预以防止或减轻由恶劣天气引起的自然灾害，进而在适当条件下，促使天气向有利于人类需要的方向发展。人工防雹大体分为两类：

（1）往云中播撒成冰催化剂

这种方法的基本原理是，冰雹云中含水量很大，而自然冰雹胚胎为数不多，所以这些胚胎能充分地与过冷水滴并合而长成大冰雹。播撒成冰催化剂以后，冰雹云中产生大量的人工冰雹胚胎，它们和自然胚胎争夺水分，使云中水量分散到大量的胚胎上，结果每一个胚胎都不能得到充分的水量而长成对农作物有损害的大冰雹。按此原理，一些国家广泛试验了用地面燃烧的方法，或用火箭、高射炮和飞机等手段，把大剂量的碘化银粒子播撒到冰雹云中去。另外，也有人试验在云的中下部播撒吸湿核，促进暖云降水过程，以减少冰雹生长所必须的水分供应。

（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轰击。这种方法的物理机制还不够清楚。有人认为，爆炸能在一定条件下影响云中的铅直气流，破坏或改变冰雹云的自然发展过程；也有人认为爆炸能引起过冷水滴的冻结，从而产生大量的人工冰雹胚胎，限制各个冰雹长大。

二、人工影响天气工作中必须重视的问题

1、人工增雨作业必须重视的问题

首先，作业云的选择

（1）积雨云。云内上升气流较强，可带有大量的水汽，这些都有利于碰并增长，暧积云中一般大云滴易于形成，而且对流云常存在许多大小不同的云泡，其中含水量和上升气流都较大，云泡尺度从几十米至几百米，平均为100m，它是降水粒子数浓度增长的主要机制。

（2）雨层云、层积云、高层云。层状云一般上升气流弱，含水量小，除雨层云外其它云都不厚，因此，一般层状暖云通过重力碰并只能形成毛毛雨，考虑到云下蒸发，毛毛雨要落至地面还应在落出云底时尺度稍大。在天气形势和地形抬升作用下，有较强的上升气流和较大的含水量，若云层较厚，维持较长时间，可形成小雨，若实施增雨作业，效果更佳。

其次，作业地点的选择

作业地点的选择是人工增雨作业的关键所在，因为作业地点的选择直接关系到受益点。作业受到云速、风速、作业点与受益点距离的制约，因此，作业地点要选择在受益点的上风向。另外，由于使用高炮或者火箭在发射完成后，其弹壳一般不会炸毁，完成爆炸后会因为重力作用落回地面，因此，就要考虑弹壳的落回是否会对人、房屋等建筑造成损害，所以，人工增雨地点的选择和时机的一样，都是人工增雨作业中的关键，是人工增雨作业能否完成及完成质量的保障。

再次，作业时机的选择

云和降水过程处于发展或持续阶段，云层较厚，有持续上升气流；云底较低，有过冷水，冰晶数浓度较低。层状云中一般升速较小，故催化部位宜高，使冰晶形成后能充分利用较厚云层的增长条件，凝华增长速率与温度有关，-15℃凝华快，聚集强，对冰晶增长有利，故尽量选择云中温度相当低的过冷水区播撒。

2、人工防爆作业必须重视的问题

（1）防雹作业技术

完成了冰雹云的识别后，就要开展对冰雹云的作业。冰雹云的作业要突出及时、准确、迅速，即寻找好作业时机、部位和确定催化剂的播撒剂量，这也是防雹作业的一个重要环节。

（2）作业时机

防雹作业必须及时。一定要选在冰雹云形成的初期，一般以云中冰雹胚胎形成前1～3min为最佳。如果等冰雹长大后再实施作业，那么作业效果会很差。如果识别冰雹云的强回波强度为60dBz，当云中强回波区的强度为50～55dBz时就应该开始申请作业。

（3）作業部位

催化必须选择适当的部位。冰雹生长在云中液态水分的累积区，防雹作业主要是通过向云中累积区内增加冰雹胚胎，争夺云中的水分，使冰雹不易长大，以达到防雹的目的。因此，作业部位的选择主要就是找出冰雹云中液态水分的累积区。一般作业部位应选在-5～-15℃的高度层内，高度在5～6Km范围内，这是液态水含量的最大区域。