高山上追云觀霧18年

江西廬山的很多山峰常年云霧繚繞。1958年，中央氣象局（中國氣象局前身）在江西日照峰建立了原廬山天氣控制研究所。1960年，氣象局的云降水物理專家胡志晉來到研究所，每天研究山峰上云霧的變化規(guī)律，并試圖通過催化作用，把濃濃的云霧變成雨，潤澤大地。

當(dāng)時(shí)，我國云霧觀測尚處于起步階段。催化云朵首先需要觀測天上飄浮的云朵微結(jié)構(gòu)。云朵由水滴組成，水滴很小，但數(shù)目很多，每升云朵大約有10萬個(gè)水滴。云里的水滴隨機(jī)碰撞、并合后，會不斷變大，大到一定程度，就會因重力作用落下來形成降雨。如果催化水滴，讓小水滴不斷碰撞、并合，即使只有一小部分水滴變成雨滴落下來，人工增雨也算成功了。

什么樣的云朵適合催化—暖云還是冷云？何時(shí)催化？用什么催化？了解云的微結(jié)構(gòu)后，胡志晉和同事們每天拿著催化劑燃燒爐找云朵進(jìn)行催化，后來又想出利用氫氣球觀察的辦法。

然而，云朵飄忽不定，位置、大小變幻莫測。抬頭發(fā)現(xiàn)云朵在哪個(gè)山頭上，胡志晉和同事們便扛起重重的制氫鋼瓶、催化劑燃燒爐等工具追趕，到了山頭，卻發(fā)現(xiàn)云不見了。

在山上追不到云，胡志晉便和同事們來到廬山腳下，用經(jīng)緯儀輔助測云的距離。很快，他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)緯儀精度不夠，觀云的地點(diǎn)大多也只能看到云的底部。

于是，他們把觀云的地點(diǎn)從山南邊換到山北邊，架設(shè)好電話線，又到外單位借了一個(gè)高精度的經(jīng)緯儀。他們在云開始變大變寬、下雨或是出現(xiàn)冰晶的整個(gè)過程中，每分鐘觀測云的高度，并用照相機(jī)拍下照片，記錄整個(gè)過程，就這樣記錄了3年。這些扎實(shí)的一線觀測資料填補(bǔ)了我國對流云觀測資料的空白，也給了胡志晉很大的啟發(fā)。

胡志晉和同事們一開始住在海拔1200米的山上，然而觀測必須在最陡峭的山峰上。他們便來到最陡峭的山峰自己搭建房子，建了幾個(gè)梯度觀測站點(diǎn)。云起云落間，胡志晉在山上待了18年。

創(chuàng)新研發(fā)人工增雨新方法

“在山上的18年，最大的收獲是有了關(guān)于云的一線觀測資料?！焙緯x分析觀測資料后發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行暖云催化的潛力不大，冷云催化比較成熟可行。

胡志晉梳理了當(dāng)時(shí)世界上公認(rèn)的云變成雨的微物理模型，與我國既有的觀測結(jié)果很接近。他又找來國際上的其他觀測結(jié)果來做比較，發(fā)現(xiàn)能否催化成雨和云中水滴的多少、大滴多不多有關(guān)，和云的上升速度也有關(guān)。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，1979年，胡志晉寫成論文《積云形成暖雨的條件》，發(fā)表在《氣象學(xué)報(bào)》上。

1978年，胡志晉回到北京。“那時(shí)中國氣象科學(xué)研究院（CAMS）有了計(jì)算機(jī)，國際上已經(jīng)有了人工增雨數(shù)值模式，我想做國內(nèi)人工增雨的相關(guān)研究，讓中國也有自己的人工增雨數(shù)值模式，更精準(zhǔn)地開展增雨作業(yè)?！焙緯x說。

胡志晉學(xué)的是氣象專業(yè)，面對數(shù)值模式等新概念，他從計(jì)算機(jī)代碼開始學(xué)起，精心設(shè)計(jì)每一個(gè)方程式，不斷提高數(shù)值模式的精確度。

胡志晉發(fā)現(xiàn)，國際上的人工增雨數(shù)值模式比較簡單，只是預(yù)報(bào)自然情況下云有多高、催化后云能升多高等。于是他開始結(jié)合我國的氣象條件完善該模式，并創(chuàng)新性地提出了云降水粒子比質(zhì)量加上數(shù)濃度的微物理雙參數(shù)模式，于1986年發(fā)表了該項(xiàng)研究成果，顯著提高了模擬自然和催化過程的能力。

結(jié)合之前的一線觀測資料，胡志晉又研究了針對對流云、層狀云做催化的數(shù)值模式，發(fā)展了層狀云系及其催化模式，突破了層狀云人工增雨主要依靠過冷水的經(jīng)典理論的局限，提出了人工冰晶通過水汽的凝華增大、釋放潛熱促進(jìn)云發(fā)展的人工增雨新機(jī)制和新方法。

此后，胡志晉開始研究中尺度數(shù)值模式，類似天氣預(yù)報(bào)，不久后，創(chuàng)建了中尺度大氣云分辨及催化模式，形成了CAMS云降水模式系列。今天，基于CAMS微物理雙參數(shù)方案發(fā)展的云降水顯式預(yù)報(bào)系統(tǒng)（CMA—CPEFS）在中國氣象局人工影響天氣中心運(yùn)行，每天兩次提供云降水和催化條件預(yù)報(bào)，為各地開展人工影響天氣作業(yè)條件預(yù)報(bào)和作業(yè)預(yù)案制定提供有力支撐。

這些研究成果推動了我國人工影響天氣事業(yè)的發(fā)展，胡志晉也因此兩次獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，并獲得中國氣象局科學(xué)獎一等獎一次、二等獎一次。

人工增雨、人工防雹……我國人工影響天氣事業(yè)從20世紀(jì)50年代末起步，胡志晉等老一輩科技工作者需要克服很多難以想象的困難。在人工影響天氣領(lǐng)域，胡志晉研究了60多年。他坦言，研究的動力源于興趣，更源于國家的需要、人民群眾的需要。“群眾對人工影響天氣也有很大期待。比如森林出現(xiàn)火災(zāi)，如果上空有云，我們就能想方設(shè)法去增雨，這樣滅火效率高，也更安全?！?/p>