漫話人工降雨

2010年秋季以來，我國大范圍地區發生持續干旱。為緩解旱情，很多地區實施了人工降雨。

一、人工降雨的來歷

60多年前，美國通用電氣公司的青年工程師文森特·謝福和伯納德，馮尼古特，在化學家歐文，蘭茂爾(1932年諾貝爾化學獎得主)的指導下發明了人工降雨技術。第二次世界大戰后期，美國通用電氣公司的謝福制造了一臺能產生寒濕空氣的小型致冷器。他希望借助于這臺致冷器能找到一種適于水汽凝結的凝結核，從而解決飛機機翼在穿過云層時結冰的難題。每天，謝福一到實驗室就開啟致冷器，然后向致冷器里呼一大口氣，再向冷氣中投放少許粉末，看它能否使水汽凝結成水滴或冰晶。幾個月下來了，竟然沒有一種粉末可以充當水汽凝結核。

1946年7月的一天上午，冒著炎熱仍進行實驗的謝福被朋友請去吃午飯，等他飯后趕回實驗室時，由于天氣炎熱，致冷器里的溫度已升高到0℃以上，實驗只好暫時停止。謝福將致冷器的蓋子重新蓋緊后，就耐心地等著空氣重新降溫。注視著溫度計上緩緩下降的水銀柱，他心里不由得著急起來，就轉身找了一點干冰(固體二氧化碳)，想用它來加快空氣的冷卻。謝福快速打開致冷器的蓋子。立即把干冰扔進去，并往致冷器里長長地吐了一口氣，不料，致冷器里竟然緩緩下起了雪花!鍥而不舍的謝福就這樣在偶然的揮手之間找到了人工降雨的關鍵。接下來，謝福和蘭茂爾對人工降雨的實用化又進行了理智而科學的探索。1946年11月，他們通過飛機向云層噴撒207kg干冰，20min后鵝毛大雪飄然而下。人類歷史上第一次人工降雨試驗圓滿成功。謝福發現了用冷凍的方法可以形成人造雨后，就不再去尋找水汽凝結核了，而謝福的同事馮尼古特則對此問題倍感興趣。為此，馮尼古特查閱了大量資料，走訪了一些科學家，并最終選定碘化銀進行試驗。1947年的初春，馮尼古特通過高炮將極純極細的碘化銀粉末射入云層后，果然雪花飄飄。從此，人類耕云播雨不再是神話。

二、人工降雨的原理

地面上的水蒸氣上升冷凝成團便是云。通常云中的水汽呈穩定狀態，能較長時間地懸浮在空中，不易變成降水。人工降雨就是要向云中播撒適當的催化劑，引發降溫，產生凝結核，使云中的水滴變大而降落。目前使用的催化劑主要是干冰、碘化銀和食鹽這三種，碘化銀和干冰適用于冷云(溫度低于0℃)降雨，鹽粒適用于暖云(溫度高于0℃)降雨。當用飛機把干冰撒播到云中時，干冰升華吸熱，降低溫度。凝聚水蒸氣，同時干冰微粒作為云中的凝結核促進水蒸氣聚集。當細小的水滴、冰晶迅速增多加大時，就會形成降水。

當利用火箭或高炮把碘化銀煙彈打向高空時，爆炸所產生的高溫會使碘化銀在空中形成許多碘化銀粒子，每克碘化銀粒子能產生幾萬億到上百萬億個冰晶，冰晶合并增大形成降水。用碘化銀催化降雨不需要飛機。設備相對簡單，藥品用量也少，因此費用低廉。使用飛機播撒干冰降雨，每次成本高達幾百萬元。而且適合人工降雨的天氣也常常是影響飛行安全的惡劣天氣。因此，人們多用碘化銀進行人工降雨作業。我國多用干冰和碘化銀穿插作業法。

三、我國的首次人工降雨

1958年夏天，百年不遇的特大干旱侵襲了吉林大地。經上級批準，吉林省決定嘗試使用人工降雨的辦法抗旱。

當時沒有專門的飛機，就用轟炸機改裝：首次試驗沒有干冰，就用食鹽粉代替。7月21日，飛機攜載200kg食鹽進行人工降雨試驗，大約播撒了10min就有了降水。8月8日下午，在第一次試驗的基礎上，又成功地使用干冰降雨，16mm的降雨量極大地緩解了旱情。

四、我國的首次人工消雨

1993年5月在上海舉辦的第一屆東亞運動會上，為保證5月9日的開幕式上不下雨，我國首次成功地進行了人工消雨。5月8日夜間，飛機飛入上海以西的上空，在云中播撒500kg干冰，不久就下起雨來。這樣，東移到上海市區的云量明顯減少，終沒形成降水。5月9日，首屆東亞運動會的開幕式在藍天下準時開始。

五、首次用于戰爭的人工降雨

越南戰爭期間，美軍曾利用當時東南亞地區西南季風盛行季節多雨的有利條件，秘密地在老撾、越南和柬埔寨的毗鄰地區進行人工降雨。美軍先后出動飛機2600多架次，投擲催化彈47400多枚，造成了局部地區洪水泛濫、橋斷壩毀，大批運輸車輛掙扎在泥濘之中，嚴重地破壞了北越軍隊的運輸線“胡志明小道”。針對美國政府這種濫用人工降雨的行徑，聯合國在1977年通過相關協議，禁止將人工影響天氣的技術用于軍事領域。

六、合理運用云雨資源

隨著人工降雨的廣泛使用，就不能忽視爭奪雨水的問題，因為在一個地方實施人工降雨，就會掠奪本該在另一個地方的降水，因此人們又考慮到云雨資源的合理分配和使用等問題。為了防止各個地區爭奪云雨資源，前不久豫魯皖蘇四省率先達成協議，在河南商丘建立了“人工影響天氣重點作業區指揮中心”，以統一協調指揮人工降雨作業。