這幾天，隨著冷空氣南下

受干旱困擾已久的南方多地迎來喜雨

多地氣象部門搶抓“天時(shí)”

開展人工增雨作業(yè)

天上的一朵朵云

怎樣才能變成地上的一滴滴雨、一片片雪？

隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步

人工影響天氣作業(yè)便是

一種最直接、最有效的方式

想要影響“高高在上”的云，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)”云成雨

沒有高科技的支撐

顯然是行不通的

讓我們來看看人工影響天氣背后

有哪些“硬科技”支撐吧

硬科技1：現(xiàn)代化探測設(shè)備幫你“鎖定”合適的云

要開展一場人工增雨作業(yè)，第一步就是要判斷哪朵云是可以干預(yù)的作業(yè)目標(biāo)云?！安皇撬械脑贫寄苓M(jìn)行人工增雨，多數(shù)情況下，人工影響天氣是順其自然的‘錦上添花’?！敝袊鴼庀缶秩斯び绊懱鞖庵行募夹g(shù)研究室副主任段婧說。只有云已經(jīng)開始降水或近于降水的條件下，人工增雨手段才能發(fā)揮作用，而不是要在大晴天“變”出一朵云來增雨，這道理就像你要從海綿里擠出水，而前提就是海綿里要有可以擠出的水。

判斷海綿里是否可以擠出水來，或許我們可以通過用肉眼觀察海綿的顏色來辨別。但判斷哪朵云能化雨，那就需要借助現(xiàn)代化的探測設(shè)備了?，F(xiàn)代化的探測設(shè)備一般包括天氣雷達(dá)、云雷達(dá)、微波輻射計(jì)等地基云降水特種觀測設(shè)備，探空儀、飛機(jī)云物理等空基觀測系統(tǒng)，地球靜止衛(wèi)星、極軌衛(wèi)星等天基觀測系統(tǒng)。

近年來，隨著我國氣象探測現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，X波段雙偏振雷達(dá)、云雷達(dá)、相控陣?yán)走_(dá)、激光雷達(dá)、微波輻射計(jì)、風(fēng)廓線等一批云降水觀測儀器在人工影響天氣試驗(yàn)示范基地投入運(yùn)行，并開展云降水探測和監(jiān)測產(chǎn)品研發(fā)，人工影響天氣業(yè)務(wù)應(yīng)用自動站、雷達(dá)、衛(wèi)星、探空等綜合氣象觀測系統(tǒng)的能力和水平也不斷提高。依托風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)和探空資料，研發(fā)出精細(xì)化的云結(jié)構(gòu)產(chǎn)品；結(jié)合云結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，依托飛機(jī)、云雷達(dá)、風(fēng)廓線和微波輻射計(jì)等觀測資料研究人工影響天氣作業(yè)條件監(jiān)測識別方法等，這些產(chǎn)品幫助我們精準(zhǔn)“鎖定”哪朵云適合化雨。

云總是處于動態(tài)發(fā)展變化中，不是說“鎖定”一朵云就能持續(xù)對其進(jìn)行增雨作業(yè)。因此，作業(yè)實(shí)施過程中，還需要依靠衛(wèi)星、雷達(dá)及特種云降水的現(xiàn)代化探測設(shè)備研發(fā)出的精細(xì)化云降水產(chǎn)品，對作業(yè)進(jìn)行跟蹤指揮。

隨著近年來人工影響天氣業(yè)務(wù)現(xiàn)代化逐步發(fā)展，我國已經(jīng)基本建立了高效的人工影響天氣業(yè)務(wù)流程和綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)。段婧表示，在人工影響天氣的整個業(yè)務(wù)鏈條中，現(xiàn)代化的探測手段舉足輕重，并將逐步發(fā)揮更加重要的作用。

硬科技2：催化劑實(shí)現(xiàn)鹵水點(diǎn)豆腐

“鎖定”了合適的云，判斷有適合進(jìn)行人工影響天氣的條件，接下來就要進(jìn)行最關(guān)鍵的一步——如何“化云為雨”？這就需要用到催化劑了。

“人工影響天氣作業(yè)中使用的催化劑就像‘鹵水點(diǎn)豆腐’中的‘鹵水’一樣，能讓云中的小水滴或者小冰晶通過不斷碰并凝聚而迅速長大變重，等長到足夠重，云再也托不住它們時(shí)，就能化成雨或雪降落到地面?！敝袊鴼庀缶秩斯び绊懱鞖庵行氖紫瘜＜抑茇管跽f。

人工影響天氣作業(yè)的云分為冷云和暖云，暖云中太小的水滴會被上升氣流托舉而飄浮在空中掉不下來；冷云里有許多閃亮的冰晶和過冷水珠，但冰晶太少，加之上升氣流的阻力，也掉不下來。這時(shí)候，就需要人工來幫忙，把“潛力股”變成降落地面的水。

我國人工增雨雪使用的催化劑通常分為三類：第一類是可以大量產(chǎn)生凝華核的碘化銀等成核劑；第二類是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液態(tài)二氧化碳、液氮等制冷劑；第三類是可吸附云中水分變成較大水滴的鹽粒、尿素等吸濕劑。周毓荃表示，選取適合的催化劑是人工影響天氣的一個重要環(huán)節(jié)，因此要全面了解催化劑的性能，包括成核率、核化速度和核化條件及其機(jī)制，對于確定催化劑用量與播撒方式，估算催化后冰晶濃度以及預(yù)測催化效果等都十分重要。

碘化銀是人工影響天氣外場試驗(yàn)和業(yè)務(wù)作業(yè)中使用最廣泛的催化劑。它有成冰閾溫高且成核率高的優(yōu)點(diǎn)，用量少。近幾十年來，國內(nèi)外科研人員利用云室和風(fēng)洞開展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合理論研究和數(shù)值模擬，研發(fā)了不同組成、不同發(fā)生方式的碘化銀催化劑，并在人工影響天氣外場試驗(yàn)研究和業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用。

硬科技3：增雨飛機(jī)，撒下雨水的種子

“鎖定”合適的成雨云系，同時(shí)催化劑也準(zhǔn)備好了，那么問題又來了，催化劑如何被送到高空的云系中？

一種方式就是把催化劑直接播撒至云中；另一種方式就是利用彈弓原理，把催化劑從地面彈射到云中。這其實(shí)就是我國目前最常用的兩種人工影響天氣作業(yè)方式：飛機(jī)作業(yè)和地面作業(yè)。其中地面作業(yè)包含地面火箭、高炮、煙爐等。

“在各種播撒催化劑的裝備中，利用飛機(jī)向云中播撒是比較好的方案。” 中國氣象局人工影響天氣中心裝備保障室副主任李軍霞介紹，因?yàn)轱w機(jī)作業(yè)具有機(jī)動性強(qiáng)、播撒均勻、影響面積廣、可直接將催化劑播入云中適當(dāng)位置等特點(diǎn)，特別是對大范圍降水云系，飛機(jī)作業(yè)具有無可比擬的優(yōu)勢。通常來講，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)多利用的是固定翼飛機(jī)平臺，加裝了監(jiān)測、催化、通信、集成等任務(wù)設(shè)備和系統(tǒng)，可攜帶不同類型的催化劑實(shí)現(xiàn)對冷暖云等不同類型云系的科學(xué)、精準(zhǔn)作業(yè)。按作業(yè)條件識別、催化、通信、集成系統(tǒng)等方面的能力，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)可分為高性能作業(yè)飛機(jī)和常規(guī)作業(yè)飛機(jī)。新舟60、空中國王350類作業(yè)飛機(jī)一般稱為高性能作業(yè)飛機(jī)，而類似運(yùn)-12類飛機(jī)稱為常規(guī)作業(yè)飛機(jī)。

新舟60人工增雨飛機(jī)

我國人工影響天氣飛機(jī)作業(yè)始于上世紀(jì)50年代。1958年8月8日，吉林省利用一架經(jīng)改裝后的蘇制圖-2飛機(jī)成功進(jìn)行人工增雨，開啟了我國現(xiàn)代人工影響天氣事業(yè)的新紀(jì)元。經(jīng)過60多年尤其是近十年的快速發(fā)展，我國飛機(jī)人工影響天氣事業(yè)已形成了以國產(chǎn)增雨飛機(jī)為主、輔以進(jìn)口機(jī)型以及增雨無人機(jī)快速發(fā)展的新格局。

我國首架人工增雨飛機(jī)

隨著近年來科技水平不斷提高，國家級和部分省級氣象部門根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求也嘗試應(yīng)用不同類型無人機(jī)開展人工影響天氣作業(yè)試驗(yàn)，并取得了一定效果，未來可有效填補(bǔ)現(xiàn)有有人飛機(jī)和地面作業(yè)體系的空白與不足，增強(qiáng)我國全空域、全時(shí)域、全地形的人工影響天氣保障能力。

中國氣象報(bào)社出品

作者：中國氣象報(bào)全媒體記者 王美麗

專家顧問：中國氣象局人工影響天氣中心首席專家 周毓荃、中國氣象局人工影響天氣中心技術(shù)研究室副主任 段婧、中國氣象局人工影響天氣中心裝備保障室副主任 李軍霞

來源： 中國氣象