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转载科技日报-《夏季,人工增雨的影响到底有多大?》
作者:   时间:2014年10月15日 【字号: 】【打印本页】【关闭】

早在远古时代,人类的祖先就幻想着掌握呼风唤雨的本领。求雨者戴上面具手舞足蹈,献祭牛羊牲灵神,祈求天公普降甘霖。这样今天看起来有些可笑的场景,反映了在当时科技落后和生产力低下的时期,人类渴望获得雨水、解救干旱的强烈愿望。

现代社会,科技的力量打破了我们记忆中种种的所谓“常规”,前人的梦想如今成为现实,人工影响天气的技术已经在很多国家普及使用,能够为人们的生产生活带来很多益处。那么,我们对天气的控制到底有多大的影响呢?

翻云覆雨不是梦

“人工消减雨技术是人工增雨、人工防雹、人工消云技术的延伸。”北京市人工影响天气办公室副主任张蔷介绍。几年前,张蔷主持完成了北京市自然科学基金重点项目“夏季北京地区大气气溶胶谱分布空间特征的飞机探测研究”,张蔷和她的研究小组通过飞机探测、卫星资料、地面观测和数值模拟等手段,分析北京地区的气溶胶输送规律,为改进北京空气质量和影响区域气候提供依据。

“要掌握人工影响天气的秘诀,就必须对云层,以及云层中扮演重要角色的气溶胶粒子有所了解。”张蔷说,气溶胶粒子是对大气中悬浮固、液微粒的总称,水蒸气要凝结在气溶胶粒子上才能形成小水滴或者冰粒子,也就是气象学中所说的云滴,云滴聚集即可成云,云滴间碰撞长大就能导致降雨或冰雪天气。

上世纪40年代以来,全世界开展最多的人工影响天气活动,当属人工增雨作业。但发展至今,“人工降雨”是否意味着雨天能“无中生有”?

这是一个明显的误区。我国上世纪70年代之前叫人工降雨,之后改称为人工增雨,因为人工增雨这个概念要更科学,是指是对具备天气条件的云施加影响,会使其增加雨量,但不是想让天空下多大雨就可以下多大雨。

换言之,“天时”不能缺。这也是遭遇旱情时,气象工作者往往有心唤雨,无力变天的根源。只有在云层和降水等天气条件有利的情况下,气象部门才能抓紧人工影响天气作业。而人工增雨作业,不可能做到晴空条件下的“人工造雨”,且增雨的范围和影响都很有限。“一般来说,只能影响几十公里内的局部地区。”张蔷解释说。

在北京,为了缓解水资源紧缺的形势,高炮、火箭和飞机人工增雨的场景屡见不鲜。多年实践表明,在具备“天时地利”,也就是合适的地形环境和天气条件下,加以“人和”——科学的人工增雨催化作业,增雨效果能达10%—20%。据气象与水文部门联合评估,人工增雨作业每年为北京市密云、官厅和白河堡水库净增加的入库水量,大约占到3座水库总来水量的10%。

人定胜天?

如此说来,我们现有的科技手段能够驾驭天气吗?

张蔷明言,“无论是增雨,还是消减雨,都是在作业的节骨眼上和大自然四两拨千斤。”成功的增雨作业,必须选择合适的时机,在适当的云层部位,投撒适量的催化剂。在北京地区,由于空中航线较多,空域限制下增雨机会更是稍纵即逝。北京市人工影响天气办公室为此研制出地基人工增雨设备,不用飞机和火箭,而是在山地的迎风坡上燃烧碘化银,使粒子随上升气流扩散到云中进行增雨。

我国人工影响天气的历史最早可以追溯至17世纪。在清代的《广阳杂记》中,记载有,“夏五、六月间,常有暴风起,黄云自山来,必有冰雹,土人见黄云起,则鸣金鼓,以枪炮向之释放,即散去。”这是中国古代最早的“土炮防雹”描述。

19世纪,有科学根据的人工降雨建议首次在气象学著作出现。时至今日,早期用于轰击的土炮已经换成礼花炮和现代高炮;用于作业的飞机、火箭、催化剂也都更新换代。

在国内,首例人工增雨作业出现在1958年。当时,吉林省为缓解农业旱情,曾出动20架次飞机撒播干冰进行增雨。1987年,大兴安岭特大森林火灾催生出人工增雨的经典案例。在这场建国后损失最惨重的森林火灾中,指挥小组动用4架飞机增雨,为控制火势起到重要作用。

实际中,人工影响天气能发挥什么作用?

在生产生活中,干旱地区的储水、森林草原的防火灭火、水电站的蓄水发电,都需要人工增雨,机场可能要消雾,农业可能要防雹,室外活动需要进行消云减雨天气保障,防险减灾更是远景需求。

不过,张蔷认为,“自然的力量非常强大,天气系统还是太过复杂。”气象工作者在每次实践中,还在艰难地摸索和积累云层含水量数据,观测催化过程云层变化,评估人工影响天气效果。要真正握住改变天气的钥匙,大量基础工作,包括了解气溶胶分布、摸清云的底细,还等待去做。

人定胜天,依旧是个遥远而梦幻的说法。100多年前,马克·吐温在他的《镀金年代》写道,“人人都在谈论天气,却没有人可以对它做点改变。”或许今天,我们能聊以自慰,现在我们真正能够对天气做点什么了。

文章来源:2013.7.25科技日报,8版

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