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”

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，實現(xiàn)“點”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的作業(yè)目標云。“不是所有的云都能進行人工增雨，多數(shù)情況下，人工影響天氣是順其自然的‘錦上添花’。”中國氣象局人工影響天氣中心技術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)代化的探測設備了?，F(xiàn)代化的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(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，X波段雙偏振雷達、云雷達、相控陣雷達、激光雷達、微波輻射計、風廓線等一批云降水觀測儀器在人工影響天氣試驗示范基地投入運行，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)務應用自動站、雷達、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。依托風云系列氣象衛(wèi)星、天氣雷達和探空資料，研發(fā)出精細化的云結(jié)構產(chǎn)品；結(jié)合云結(jié)構產(chǎn)品，依托飛機、云雷達、風廓線和微波輻射計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“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)對其進行增雨作業(yè)。因此，作業(yè)實施過程中，還需要依靠衛(wèi)星、雷達及特種云降水的現(xiàn)代化探測設備研發(fā)出的精細化云降水產(chǎn)品，對作業(yè)進行跟蹤指揮。

隨著近年來人工影響天氣業(yè)務現(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)務流程和綜合業(yè)務系統(tǒng)。段婧表示，在人工影響天氣的整個業(yè)務鏈條中，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：催化劑實現(xiàn)鹵水點豆腐

“鎖定”了合適的云，判斷有適合進行人工影響天氣的條件，接下來就要進行最關鍵的一步——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，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和業(yè)務作業(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，用量少。近幾十年來，國內(nèi)外科研人員利用云室和風洞開展室內(nèi)實驗，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研究和業(yè)務中廣泛應用。

硬科技3：增雨飛機，撒下雨水的種子

“鎖定”合適的成雨云系，同時催化劑也準備好了，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，因為飛機作業(yè)具有機動性強、播撒均勻、影響面積廣、可直接將催化劑播入云中適當位置等特點，特別是對大范圍降水云系，飛機作業(yè)具有無可比擬的優(yōu)勢。通常來講，人工影響天氣作業(yè)飛機多利用的是固定翼飛機平臺，加裝了監(jiān)測、催化、通信、集成等任務設備和系統(tǒng)，可攜帶不同類型的催化劑實現(xiàn)對冷暖云等不同類型云系的科學、精準作業(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)飛機可分為高性能作業(yè)飛機和常規(guī)作業(yè)飛機。新舟60、空中國王350類作業(yè)飛機一般稱為高性能作業(yè)飛機，而類似運-12類飛機稱為常規(guī)作業(yè)飛機。

新舟60人工增雨飛機

我國人工影響天氣飛機作業(yè)始于上世紀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飛機成功進行人工增雨，開啟了我國現(xiàn)代人工影響天氣事業(yè)的新紀元。經(jīng)過60多年尤其是近十年的快速發(fā)展，我國飛機人工影響天氣事業(yè)已形成了以國產(chǎn)增雨飛機為主、輔以進口機型以及增雨無人機快速發(fā)展的新格局。

我國首架人工增雨飛機

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)務發(fā)展需求也嘗試應用不同類型無人機開展人工影響天氣作業(yè)試驗，并取得了一定效果，未來可有效填補現(xiàn)有有人飛機和地面作業(yè)體系的空白與不足，增強我國全空域、全時域、全地形的人工影響天氣保障能力。

中國氣象報社出品

作者：中國氣象報全媒體記者 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