我国人工干预天气：世界第一的规模

将南极冰山运往沙漠地区，在白令海峡和墨西哥湾流处建造大坝，使流入北冰洋的河流改道流向大戈壁，在西非兴建人工湖……这些构想看起来很疯狂，但实际上，人工影响天气作为防灾减灾的一项重要科学手段，已经开始发挥巨大的威力和效益。

1946年，美国科学家雪佛尔等人发现，干冰和碘化银可以作为高效的冷云催化剂，增加云中的冰晶数量，进而增加雨滴的数量和直径，提高云降水的转化率。这一发现，开创了人工影响天气的新时代——为了避免或者减轻自然灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响。据统计，目前世界上有几十个国家实施100多项人工影响天气计划，其中美国有41项，影响面积约26万平方千米，居世界之首，人工影响天气活动也从人工增加降水、防雹扩展到人工消雾、消云、消除闪电、防霜等其他领域。

我国地跨几个气候带，是气象灾害最多的国家之一。每年气象灾害造成的损失占各种自然灾害损失的70%以上，经济损失约占GDP的3%～6%。在气象灾害中，又有七成左右是旱灾，干旱给农业造成的损失最大，严重影响和制约了农业的发展。我国又是世界上冰雹最多的几个国家之一，1400多个县受到冰雹灾害的威胁。同时，我国水资源短缺的矛盾也十分突出。

正是在这样的背景下，人工影响天气作为防灾减灾的重要举措，在我国受到高度重视，并取得了快速的发展。我国从1958年开始进行有组织的近代人工影响天气活动，到目前发展到全国30个省、自治区、直辖市。经过半个世纪的发展，我国的人工影响天气作业规模已达到世界第一。据统计，仅1995—2003年的9年间，以地方政府为主的总投入就超过22亿元。目前，全国常年租用的人工增雨飞机达30余架，有30个省（区、市）的1862个县（包括县级单位）开展了高炮、火箭人工增雨防雹作业，拥有专用高炮6900余门，各型火箭发射架3800余台，从业人员达3.5万余人。2002年，国务院新颁布了《人工影响天气管理条例》，这是中国制定的第一部与《气象法》相配套的气象行政法规，进一步加强了人工影响天气工作的管理。

1.人工降雨

水是人类赖以生存的生命之源。我国是一个缺水国家，人均水量不足2400立方米，仅为世界水平的四分之一。由于缺水，全国已有400多个城市供水不足，生产、生活受到严重影响；由于缺水，土地沙漠化不断扩大；由于缺水，地下水超采，一些地区地面沉降、河湖干涸。当水资源短缺与经济社会发展的矛盾日益尖锐时，人们把期待的目光投向了广袤的天空。开发空中云水资源，就是利用人工影响天气这一手段，打开“空中水库”的闸门。

自然降水的产生，不仅需要一定的宏观天气条件，还需要满足云中的微物理条件，比如：0℃以上的暖云中要有大水滴；0℃以下的冷云中要有冰晶，没有这个条件，天气形势再好，云层条件再好，也不会下雨。然而，在自然的情况下，这种微物理条件有时就不具备；有时虽然具备但又不够充分。前者根本不会产生降水；后者则降雨很少。此时，如果人工向云中播撒人工冰核，使云中产生凝结或凝华的冰水转化过程，再借助水滴的自然碰并过程，就能使降雨产生或使雨量过大。催化剂在云中起的作用，打个不太确切的比方说，就好像是盐卤豆腐，使本来不会产生的降水得以产生，已经产生的降水强度增大。

把天上的水实实在在地降到地面上来，不让它白白跑过去，这就是人工降雨，人工降雨有空中、地面作业两种方法。

空中作业是用飞机云中播撒催化剂。地面作业是利用高炮、火箭从地面上发射。炮弹在云中爆炸，把炮弹中的碘化银燃成烟剂撒在云中。火箭在到达云中高度以后，火箭携带的碘化银剂开始点燃，随着火箭的飞行，沿途拉烟播撒。飞机作业一般需要稳定性天气，才能确保安全。高炮、火箭作业较为广泛。

根据以色列、美国、苏联及国内多年的试验研究成果表明，利用人工增雨、增雪技术可以增加5%～25%的降水量。我国在福建古田水库开展了为期12年的积云高炮人工增雨试验，结果发现增雨效果明显，相对增加量达到24%。

大气降水是一切水资源的最重要来源，地表水（土壤水）和地下水均来自大气降水的转化。据测算，年平均通过我国大陆边界输入境内的水汽量中，只有约三成形成降水，其余约七成成为过境水汽。如果进一步增加人工增雨、增雪的力度，进一步提高科技水平，这个“空中水库”大有潜力可挖。

2.人工防雹(www.xing528.com)

人工防雹是人工影响天气的重要业务项目。防雹方法除了采用地面高炮外，还有火箭作业的方法，与在面增雨作业是一样的，只是它的作业对象是冰雹云，作业目的是防雹减灾，耗费的炮弹比增雨要多。

目前使用的防雹方法有两种：一种是爆炸方法，另一种是催化方法。

我国目前主要使用爆炸方法。过去，防雹的主要工具是土炮，炮中装几两火药，没有炮弹。近年来各地普遍采用和推广了空炸炮和土追击炮，可发射至300～1000米高度。这种炮造价低、爆炸力强，深受欢迎。也有些地区制造了各种类型的火箭，也使用了高射炮，可以射到几千米高空。爆炸为什么能防雹呢？有人认为爆炸时产生的冲击波能影响冰雹云的气流，或使冰雹云改变移动方向。有的人认为是爆炸冲击波使过冷的水滴冻结，从而抑制冰粒增长，而小冰雹很容易化为雨，这样就收到了防雹的效果。但是究竟爆炸为什么能防雹，目前还没有确切的答案。

第二种防雹方法是化学催化方法。利用火箭或高射炮把带有催化药剂（碘化银）的弹头射入冰雹云的过冷却区，药物的微粒起了冰核作用。过多的冰核分“食”过冷水而不让雹粒长大或拖延冰雹的增长时间。

防雹作业时，发射的人工防雹增雨弹在雹云中爆炸，催化剂撒在云中能使雹云中的过冷水冰晶化，由此产生大量人工雹胚，这些人工雹胚就与自然雹胚争夺云中的水分，结果谁也长不成大冰雹，这就是所谓的“争食原理”。人工防雹是通过作业、人工引晶和爆炸，使雹胚吃不饱、长不大、受到遏制，使冰雹“早产”“早落”。

人工防雹怎样布防呢？常言道：“雹打一条线”，意思是雹云总是走老路。这是由局地热力和动力条件决定的，这为防雹炮点的设位提供了依据。人们通常把炮阵地或火箭发射场选在雹云路经地段的上风方，根据保护区的面积以及每门炮的有效保护宽度来设计需设立多少个防雹点，组成有效的防雹火力网，粗略地估计，每门炮的有效保护面积可达20平方千米，这样，在一个雹灾严重的地区，在雹云的主要路经地段的上风方设立多个防雹站，能形成很大的保护面积，并能减少该地区50%以上的冰雹灾害。

3.人工消雾

冷雾，即温度低于0℃的雾；高于0℃的暖雾目前人工消除难度还较大。人工消冷雾所依据的是和人工催化冷云增雨相同的原理，即冷雾催化原理。

采用的方法是利用液氮车和系流气球在消雾目标区（如机场）喷洒液氮。当它撒在冷雾中便会迅速汽化，汽化温度达-195.8℃，它因超膨胀所在的强致冷性能使雾中的水分变成固态的冰雪而沉降于地面，使大气透明度增强，能见度变好。

另外，在雾中的水变成冰、雪的过程中，要释放出凝结和凝华潜热，因而增高了目标区的气温，空气产生浮升，周围的空气就会来补充，作业区空间的这种环状流动达到一定的程度，上升空气就能穿破逆温层顶，出现“天洞”。随后，阳光也就能由天洞透射到目标区里来，更加助长了环状运动的热头。如此互助性过程的出现，能使湍流扩散的范围迅速扩大，最终，取得人工消雾的成功。