現代新型人工降雨技術淺析

崔福濤 原久淞 楊明 張智超 尹思懿 吳楊

[摘要]我國目前進行人工降雨作業的主流方法，一是飛機播撒冷卻劑或催化劑，二是向云層開炮或發射火箭。人工降雨技術發展到今天，已經向多樣化方向轉變，許多新型科技手段逐漸被開發并采用到人工降雨技術中。

[關鍵詞]人工降雨技術；人工增雨；合理應用

[中圖分類號]P481 [文獻標識碼]A

引言

近幾年來，遼寧營口及周邊地區進行人工降雨作業主要采用發射人工降雨火箭彈的方式進行人工增雨作業。人工降雨技術發展到今天，已經向多樣化方向轉變，許多新型科技手段逐漸被開發并采用到人工降雨技術中。多種多樣的人工降雨技術將在不同領域為人類的生產生活提供幫助。

1 利用高壓電技術進行人工降雨

利用高壓電技術進行人工降雨作為高壓電技術的最新應用方向之一，目前已經在大氣水資源綜合利用方面取得了重大突破。研究人員在阿聯酋沙漠地區進行試驗，實驗過程中利用50個500W的放電裝置組成了放電系統作為實驗裝置的主要組成部分，裝置運行時放電系統放電產生等離子體。等離子體中陽離子向地表擴散過程中逐漸被吸收，同時陽離子中的電子會吸附在空氣中的O2分子上形成O2-，在陽光加熱作用下O2-會隨著空氣對流向高空運動。在負離子與氣溶膠結合后會產生大量帶電氣溶膠并快速吸收空氣中的水分，這時云滴數和體積也會隨著增加，進而在重力沖并作用下形成雨滴。由于在該實驗中的O2-負離子向高空運動需要陽光加熱引起的空氣對流過程，因而利用高壓電進行人工降雨的技術并不適宜在常規地理環境進行推廣使用，但可能成為我國西北部沙漠地區未來人工降雨的新技術之一。

2 靜電催化人工降雨技術

特定自然環境條件下，可以利用靜電催化進行人工降雨消除霧霾。靜電場的形成原理，在電場中受力后，電子的速度和能量都會增加，并產生電子束。同時在電子加速器中注入200億電子伏特的電子能量，電子速度可以達到0.99999999979倍光速。電子經加速器加速后，能量可達到1000億電子伏特，電子速度達到0.999999999987倍的光速。我們可以準備一架飛艇，上面載著電子發射器和電子加速器，形成電子束之后向外面發射，電子束就會形成靜電場。霧霾的凝聚及下降，水分子會在靜電場作用下發生電解，形成的H+會與水分子結合最終形成H3O+，而電解產生的OH-會與水分子結合形成負離子。此外，靜電場會使電介質內部正負電荷的相對位移，會產生電偶極子，帶電離子的氣溶膠對于水氣非接觸的電場凝聚力。當在凝聚力的作用下水氣凝聚到一定程度后，通過重力的作用落下，從而實現通過人工降雨的方式消除霧霾，利用靜電催化進行人工降雨消除霧霾將是未來消除霧霾的一種新思路。

3 利用噴霧進行人工降雨技術

目前，俄羅斯科學家正在研究一種新型的人工降雨方法，即使在晴天也能實現人工降雨。實驗過程中主要利用大功率噴霧機向空中噴水霧，當空氣中水霧達到一定濃度時會使周圍空氣溫度降低。這時下層的暖空氣逐漸上升并帶動水霧一起上升到高處。隨著空氣溫度的下降會使原來的水汽凝結形成小水滴，最終形成降雨。而且研究結果表明，大型噴霧機人工降雨的技術只需要1t水就可以產生1000t降雨，此種人工降雨技術可操作性較高，很有可能在未來投入到人工降雨的實際作業中。

4 利用細菌進行人工降雨

美國科學家發現了利用海洋表面細菌可以進行人工降雨。當海面與海藻之間的細菌進入大氣層時，可能在海上產生降雨。經過大量的試驗研究，相信在未來我國可以開發新的降雨技術——利用細菌代替碘化銀實現人工降雨。這種降雨技術可以在確保不影響自生態環境的條件下降低人工降雨作業的成本，提高人工降雨作業的性價比。

5 火箭彈播撒碘化銀進行人工降雨

火箭彈播撒碘化銀催化進行人工降雨是目前人工降雨作業的主流技術之一，該技術的應用已經十分成熟，營口地區近3年來多次利用發射火箭彈的方式進行人工增雨作業。3年來成功組織人工增雨作業近30次，共發射火箭彈500多枚，增加降水量達到3億m3，有效解決了營口地區干旱問題，為農業生產提供了保障，并且在增加水庫蓄水、植樹造林及改善生態環境中做出了貢獻，當前遼寧地區各個城市主要采取發射火箭彈播撒催化劑的方式進行人工增雨作業，上面提到的各類新型人工降雨技術相信在不久的將來會逐漸應用到實際人工增雨作業工作中。

6 結語

在全球水資源日益缺乏的今天，人工降雨技術得到了廣泛發展，并且隨著社會發展和用水需求的增加，人工降雨技術得到了進一步完善與水平提升。同時人工降雨技術也是科學技術更新與新時期社會需求相互作用的結果。合理地利用人工降雨技術對緩解地區干旱、減少森林火災造成的經濟損失甚至對預防冰雹等都起到有效作用。所以，人工降雨的優勢是顯而易見的，但是存在的隱性風險也不容小覷。人工降雨技術本身的結構是多維、復雜的，所以人力很難對每一個環節進行有效控制，難免會因為不可預測的技術問題對生態、社會等多方面產生影響。同時人工降雨技術是否運用科學合理，也會造成環境污染和生態失衡等問題。人工降雨技術存在的一系列問題，使人們不得不反思，應該學會用技術哲學的眼光看待人工降雨技術，轉變錯誤的思想觀念。在保證人與自然和諧發展的基礎上，科學運用人工降雨技術，盡可能的減少人工降雨對自然生態產生的負面影響，保證人工降雨技術對自然和社會的作用控制在合理的范圍內，充分發揮人工降雨技術的優勢和作用，滿足社會發展、自然以及人們對水資源的需求。首先，人們應該學會正確處理人與自然和諧的關系，樹立環境保護意識，一切行為活動都應建立在保護環境的基礎上。同時要加強人工降雨科技工作者的職業道德意識，加快環境保護的生態文明建設；其次堅持以生態倫理觀為指導，建立完善的風險規避機制，確保人工降雨技術與自然的和諧發展，加強對人工降雨的科學管理以及技術人員的風險意識強化；最后，政府應該加快完善相關的法律制度，并以此來規范人工降雨的具體實施辦法和細則，為人工降雨技術的發展提供法律保障，充分發揮人工降雨技術的最大化價值。此外，應該加快鄰國立法協作，通過健全的法律法規及規章制度規避人工降雨技術帶來的法律問題。利用科學技術手段合理改造自然、利用自然來造福人類是我們追求的最終目標。

[參考文獻]

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