圖蟲創意

當人類智慧與自然力量相遇會發生什么樣的變化，讓我們一同探索人工影響天氣的奧秘，見證科技如何溫柔地引導風雨，為大地帶來前所未有的變化與可能。為避免或者減輕氣象災害，人們合理利用氣候資源，通過科技手段在適當條件下對局部大氣的物理、化學過程進行人工影響，實現增雨雪、 防雹、消雨等目的。

那么在我們日常生活中，最常見的人工影響天氣的科技手段就是人工增雨。在有利于降水的天氣條件下，采取人工干預的方法，在自然降雨之外再增加部分降雨的一種科學手段。人工增雨是很有意義的舉措，可以有效地進行農業抗旱，同時也合理開發和利用了空中云水資源。但并不是說，人工增雨是隨意的，它是需要具有一定條件的，云層中需要含有一定的水汽含量，且云層的厚度、高度等物理特性適合進行人工增雨作業。適宜的風向、風速等氣象條件對于催化劑的擴散和云滴的凝結至關重要。選擇合適的催化劑，如干冰、碘化銀等，并確定適當的播撒量和播撒方式。那么碘化銀在其中起到什么作用呢？碘化銀就是人工影響天氣外場試驗和業務作業中使用最廣泛的催化劑。碘化銀在人工降雨中用作冰核形成劑，它能夠促進云中的水汽凝結成冰晶，從而引發降雨。此外，它還能防冰雹、霜凍、雪和風暴等。

這個時候，相信很多人也很好奇，人工增雨是怎樣做到的吧？它的原理其實是根據空中云的性質、高度、厚度、濃度、范圍等，向云體播散致冷劑、結晶劑、吸濕劑和水霧等，以增加云中冰晶濃度，彌補云中凝結核的不足，加強云中碰并活動，促使云滴增大，改變云滴的大小、分布和性質，加速雨滴的生長過程，從而達到增加降水的目的。說到這里，那就不得不提到在人工影響天氣中必須要使用到的“硬科技”了，比如在人工降雨作業中需要“鎖定”合適的云，那就要用到現代化探測設備，一般包括天氣雷達、云雷達、微波輻射計等地基云降水特種觀測設備，探空儀、飛機云物理等空基觀測系統，地球靜止衛星、極軌衛星等天基觀測系統。其中人工影響天氣作業飛機多利用的是固定翼飛機平臺，加裝了監測、催化、通信、集成等任務設備和系統，可攜帶不同類型的催化劑實現對冷暖云等不同類型云系的科學、精準作業。按作業條件識別、催化、通信、集成系統等方面的能力，人工影響天氣作業飛機可分為高性能作業飛機和常規作業飛機，新舟60、空中國王350類作業飛機一般稱為高性能作業飛機，而類似運-12類飛機稱為常規作業飛機。

那么人工防雹又是怎樣實現的呢？其實人工防雹是采用人工方法對一個地區可能產生冰雹的云層施加影響，使云中冰雹胚胎不能發展成冰雹，或者使小冰粒在變成冰雹前就降落到地面。人工防雹的常見方法主要有兩種，一是利用高射炮或火箭發射架向空中冰雹云中發射含有碘化銀的炮彈，產生過量的人工冰核，通過“爭食”云中的過冷水來達到防雹目的。二是飛機直接飛入云中，在云中適合的部位播撒碘化銀等催化劑，增加云中的冰晶，產生過量人工冰核。

在人工影響天氣中，人工引雷也較為常見，人工引發雷電是在適宜的雷暴條件下將雷電人為地引發到地面（廣泛采用的是火箭拖帶細金屬導線的方法）。雷電發生前，云層中的電場將會影響地面上的電場。所以根據地面上的電場強度，可以大概推斷云層中的電場強度，以確定“觸”雷時間。

說了這么多人工可影響的天氣，那么什么天氣不可影響呢？比如：臺風（颶風）、爆發性氣旋等大型風暴，這些天氣系統涉及巨大的能量和復雜的動力過程，人類目前還無法直接制造或消滅它們，只能在一定程度上通過引導或削弱其強度來減輕其影響。再比如全球變暖、氣候變化趨勢等，這些是由多種因素共同作用的結果，包括自然因素和人類活動，人類目前還無法直接通過人工手段來逆轉或顯著改變這些自然因素導致的長期的氣候變化。還有極端高溫或低溫，這些天氣現象往往由大范圍的氣候系統決定，人類難以通過局部的人工干預來顯著改變。再有就是極端降水事件，雖然人工增雨可以在一定程度上增加降水量，但對于極端強降水事件，如暴雨、洪水等，人類還無法有效控制其發生和發展。

自然界的規律復雜而微妙，人工干預需謹慎而謙遜。在利用科技力量改善環境、緩解災害的同時，我們應更加尊重自然、順應自然，努力實現人與自然的和諧共處。

本文為科普中國·創作培育計劃扶持作品
作者：海月明工作室

審核：戴云偉 中國氣象局 高級工程師

出品：中國科協科普部

監制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限

來源: 創作培育計劃

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