现代新型人工降雨技术浅析

崔福涛 原久淞 杨明 张智超 尹思懿 吴杨

[摘要]我国目前进行人工降雨作业的主流方法，一是飞机播撒冷却剂或催化剂，二是向云层开炮或发射火箭。人工降雨技术发展到今天，已经向多样化方向转变，许多新型科技手段逐渐被开发并采用到人工降雨技术中。

[关键词]人工降雨技术；人工增雨；合理应用

[中图分类号]P481 [文献标识码]A

引言

近几年来，辽宁营口及周边地区进行人工降雨作业主要采用发射人工降雨火箭弹的方式进行人工增雨作业。人工降雨技术发展到今天，已经向多样化方向转变，许多新型科技手段逐渐被开发并采用到人工降雨技术中。多种多样的人工降雨技术将在不同领域为人类的生产生活提供帮助。

1 利用高压电技术进行人工降雨

利用高压电技术进行人工降雨作为高压电技术的最新应用方向之一，目前已经在大气水资源综合利用方面取得了重大突破。研究人员在阿联酋沙漠地区进行试验，实验过程中利用50个500W的放电装置组成了放电系统作为实验装置的主要组成部分，装置运行时放电系统放电产生等离子体。等离子体中阳离子向地表扩散过程中逐渐被吸收，同时阳离子中的电子会吸附在空气中的O2分子上形成O2-，在阳光加热作用下O2-会随着空气对流向高空运动。在负离子与气溶胶结合后会产生大量带电气溶胶并快速吸收空气中的水分，这时云滴数和体积也会随着增加，进而在重力冲并作用下形成雨滴。由于在该实验中的O2-负离子向高空运动需要阳光加热引起的空气对流过程，因而利用高压电进行人工降雨的技术并不适宜在常规地理环境进行推广使用，但可能成为我国西北部沙漠地区未来人工降雨的新技术之一。

2 静电催化人工降雨技术

特定自然环境条件下，可以利用静电催化进行人工降雨消除雾霾。静电场的形成原理，在电场中受力后，电子的速度和能量都会增加，并产生电子束。同时在电子加速器中注入200亿电子伏特的电子能量，电子速度可以达到0.99999999979倍光速。电子经加速器加速后，能量可达到1000亿电子伏特，电子速度达到0.999999999987倍的光速。我们可以准备一架飞艇，上面载着电子发射器和电子加速器，形成电子束之后向外面发射，电子束就会形成静电场。雾霾的凝聚及下降，水分子会在静电场作用下发生电解，形成的H+会与水分子结合最终形成H3O+，而电解产生的OH-会与水分子结合形成负离子。此外，静电场会使电介质内部正负电荷的相对位移，会产生电偶极子，带电离子的气溶胶对于水气非接触的电场凝聚力。当在凝聚力的作用下水气凝聚到一定程度后，通过重力的作用落下，从而实现通过人工降雨的方式消除雾霾，利用静电催化进行人工降雨消除雾霾将是未来消除雾霾的一种新思路。

3 利用喷雾进行人工降雨技术

目前，俄罗斯科学家正在研究一种新型的人工降雨方法，即使在晴天也能实现人工降雨。实验过程中主要利用大功率喷雾机向空中喷水雾，当空气中水雾达到一定浓度时会使周围空气温度降低。这时下层的暖空气逐渐上升并带动水雾一起上升到高处。随着空气温度的下降会使原来的水汽凝结形成小水滴，最终形成降雨。而且研究结果表明，大型喷雾机人工降雨的技术只需要1t水就可以产生1000t降雨，此种人工降雨技术可操作性较高，很有可能在未来投入到人工降雨的实际作业中。

4 利用细菌进行人工降雨

美国科学家发现了利用海洋表面细菌可以进行人工降雨。当海面与海藻之间的细菌进入大气层时，可能在海上产生降雨。经过大量的试验研究，相信在未来我国可以开发新的降雨技术——利用细菌代替碘化银实现人工降雨。这种降雨技术可以在确保不影响自生态环境的条件下降低人工降雨作业的成本，提高人工降雨作业的性价比。

5 火箭弹播撒碘化银进行人工降雨

火箭弹播撒碘化银催化进行人工降雨是目前人工降雨作业的主流技术之一，该技术的应用已经十分成熟，营口地区近3年来多次利用发射火箭弹的方式进行人工增雨作业。3年来成功组织人工增雨作业近30次，共发射火箭弹500多枚，增加降水量达到3亿m3，有效解决了营口地区干旱问题，为农业生产提供了保障，并且在增加水库蓄水、植树造林及改善生态环境中做出了贡献，当前辽宁地区各个城市主要采取发射火箭弹播撒催化剂的方式进行人工增雨作业，上面提到的各类新型人工降雨技术相信在不久的将来会逐渐应用到实际人工增雨作业工作中。

6 结语

在全球水资源日益缺乏的今天，人工降雨技术得到了广泛发展，并且随着社会发展和用水需求的增加，人工降雨技术得到了进一步完善与水平提升。同时人工降雨技术也是科學技术更新与新时期社会需求相互作用的结果。合理地利用人工降雨技术对缓解地区干旱、减少森林火灾造成的经济损失甚至对预防冰雹等都起到有效作用。所以，人工降雨的优势是显而易见的，但是存在的隐性风险也不容小觑。人工降雨技术本身的结构是多维、复杂的，所以人力很难对每一个环节进行有效控制，难免会因为不可预测的技术问题对生态、社会等多方面产生影响。同时人工降雨技术是否运用科学合理，也会造成环境污染和生态失衡等问题。人工降雨技术存在的一系列问题，使人们不得不反思，应该学会用技术哲学的眼光看待人工降雨技术，转变错误的思想观念。在保证人与自然和谐发展的基础上，科学运用人工降雨技术，尽可能的减少人工降雨对自然生态产生的负面影响，保证人工降雨技术对自然和社会的作用控制在合理的范围内，充分发挥人工降雨技术的优势和作用，满足社会发展、自然以及人们对水资源的需求。首先，人们应该学会正确处理人与自然和谐的关系，树立环境保护意识，一切行为活动都应建立在保护环境的基础上。同时要加强人工降雨科技工作者的职业道德意识，加快环境保护的生态文明建设；其次坚持以生态伦理观为指导，建立完善的风险规避机制，确保人工降雨技术与自然的和谐发展，加强对人工降雨的科学管理以及技术人员的风险意识强化；最后，政府应该加快完善相关的法律制度，并以此来规范人工降雨的具体实施办法和细则，为人工降雨技术的发展提供法律保障，充分发挥人工降雨技术的最大化价值。此外，应该加快邻国立法协作，通过健全的法律法规及规章制度规避人工降雨技术带来的法律问题。利用科学技术手段合理改造自然、利用自然来造福人类是我们追求的最终目标。

[参考文献]

[1] 谭笑，卢佳敏，刘欣宇，等.高电压放电产生等离子体在人工降雨中的应用[J].高压电技术，2012 （12） ：3375-3380.

[2] 迟亚楠.人工降雨技术的历史考察与现实问题研究[D].沈阳：沈阳工业大学，2014.