林娜 陳小敏

播云催化

在自然降水過程中，云的降水效率差別很大，遇到云中某些條件不具備，比如暖云①云滴過小，或是冷云②中缺少冰晶作為凝結(jié)核，就有大量的云水無法形成降水落到地面。人工增雨就是根據(jù)云性質(zhì)的不同，向云中投放適當?shù)拇呋瘎?，改變云中的微物理條件，觸發(fā)和增強云中自然降水的機制，起到催化降水的作用。

對于不同類型的云，需要投放不同的催化劑來提高降水的概率。例如需要大云滴大量產(chǎn)生的暖云降水，就要投放鹽粒等吸濕劑，以吸附云中水分使云滴變大;對于依賴冰晶效應(yīng)的冷云降水，就要播撒以碘化銀為主的成核劑或者以干冰為主的制冷劑，使云中凝結(jié)核充足，充分利用過冷水③來提高降水的效率。這種把云當作土壤，把人工投放的催化劑當作雨滴種子的做法就被稱為“播云催化（Cloudseeding）”。

人工增雨的實施方法

大家有時候會聽到“砰砰”的高炮聲音，就知道是在人工增雨。除了高炮，火箭、碘化銀燃燒爐和飛機也是現(xiàn)在常用的輸送催化劑的手段。

在地面布設(shè)的增雨高炮或者火箭，彈頭內(nèi)裝填適量碘化銀，從地面發(fā)射到云中適當?shù)牟课唬饣y會以煙霧形式噴撒，或隨彈頭爆炸播撒。碘化銀燃燒裝置需要布設(shè)在上升氣流旺盛的位置，通常在高山迎風(fēng)坡，通過上升氣流將碘化銀煙霧送入云中。飛機增雨則是將催化劑煙條或者焰彈懸掛在機翼下方，在機艙內(nèi)遙控?zé)煑l燃燒或者焰彈的發(fā)射。當然，在飛機上也可以向云中播撒小顆粒狀的干冰或液氮等冷卻劑或吸濕性粒子。

我國人工增雨的發(fā)展歷程

我國第一次嘗試科學(xué)人工增雨是在1958 年的夏天。當時吉林省遭受到60年未遇的大旱。在一次有利的天氣條件下，空軍飛行員駕駛圖-2 型轟炸機，在云層播撒了將近200 公斤食鹽。此后，我國許多地區(qū)都陸續(xù)開展了人工增雨和防雹試驗，同時也為抗旱增雨、減輕氣象災(zāi)害提供了保障性服務(wù)，積累了豐富的實踐經(jīng)驗。隨著云微物理、動力學(xué)和云- 氣溶膠相互作用等領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、觀測儀器，尤其是數(shù)值模擬的顯著發(fā)展，人工增雨有了更廣泛的科學(xué)依據(jù)和支撐。

在我國，氣象部門已建立了北京平谷、河北欒城等云霧物理實驗室，擁有多個外場試驗基地和試驗站，能不間斷地開展對流云、層狀云、地形云等飛機- 地面綜合觀測試驗，提煉出了典型云系的作業(yè)指標和技術(shù)方法。雷達、探空、地面遙感、飛機和地面外場觀測和數(shù)值模擬相結(jié)合，也為人工增雨能夠科學(xué)地實施提供了綜合的參考依據(jù)。人影關(guān)鍵技術(shù)研究也取得多項成果，自主研發(fā)的3 公里精細化云降水數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)運行。國產(chǎn)新型高效催化劑研發(fā)取得突破性進展，催化效率提高100 倍以上。雷達指揮、自動發(fā)射、立體播撒的火箭作業(yè)系統(tǒng)研制成功，已達到世界領(lǐng)先水平。

人工增雨是人們?yōu)榱藴p緩干旱、開發(fā)利用空中云水資源，緩解水資源短缺的一種積極嘗試。目前，我國人工影響天氣服務(wù)領(lǐng)域已經(jīng)拓展到農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)、云水資源開發(fā)、江河湖泊蓄水、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、改善空氣質(zhì)量、應(yīng)對突發(fā)污染事件、城市降溫等多領(lǐng)域。其實說到底，真正“潤物細無聲”的不是雨，而是科技。