高炮、火箭、飛機(jī)……人工影響天氣的裝備聽起來就讓人感覺高大上！加上“呼風(fēng)喚雨”，讓人感覺“神秘莫測(cè)”。其實(shí)，人工影響天氣主要是為了避免或者減輕氣象災(zāi)害，合理利用氣候資源，在適當(dāng)條件下通過科技手段對(duì)局部大氣的物理過程進(jìn)行人工影響，實(shí)現(xiàn)增雨雪、防雹等。
那么，人工為何可以耕云播雨？人影作業(yè)中使用的催化劑會(huì)不會(huì)造成大氣污染？
人工影響天氣 古代就有
人工影響天氣，是在適當(dāng)條件下通過科技手段對(duì)局部大氣的物理、化學(xué)過程進(jìn)行人工影響，實(shí)現(xiàn)增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等目的的活動(dòng)。
自古以來，人們就幻想能夠控制天氣。中國(guó)清代的《廣陽(yáng)雜記》就載有：“夏五、六月間，常有暴風(fēng)起，黃云自山來，必有冰雹，土人見黃云起，則鳴金鼓，以槍炮向之施放，即散去?！币馑际窍奶?，常有暴風(fēng)雨，古人見黃色的云氣滾滾而來時(shí)就鳴鼓并用土炮向天空射去，使黃色的云氣散開以此達(dá)到防雹的效果。這是中國(guó)古代用土炮防雹的生動(dòng)描述。
古人為了減輕冰雹對(duì)農(nóng)作物收成的影響，采用主動(dòng)的、人工可以控制的方法――用土炮轟擊雹云，希望達(dá)到防雹的目的?？梢钥吹?，我國(guó)勞動(dòng)人民很早以前就有了想人為干預(yù)天氣的想法和實(shí)踐，但是由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)的落后，這些實(shí)踐以失敗告終。
科學(xué)的人工影響天氣是在美國(guó)朗格繆爾指導(dǎo)下，于20世紀(jì)40年代末在實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
我國(guó)水資源非常短缺，但空中云水資源極為豐富。1958年8月8日，我國(guó)在吉林省首次開展飛機(jī)人工增雨作業(yè)，開啟了我國(guó)現(xiàn)代人工影響天氣事業(yè)的新紀(jì)元。
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首先讓我們看看云的降水機(jī)制。
云是空氣垂直運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，隨著空氣的上升，地面的水汽也被夾帶著一起上升，在這個(gè)過程中，一部分水汽蒸發(fā)掉，一部分則升入云中，會(huì)冷卻而凝結(jié)，成為云中水汽的一部分。
高空的云是否下雨，不僅僅取決于**云中水汽的含量，同時(shí)還決定于云中供水汽凝結(jié)的凝結(jié)核的多少。**即使云中水汽含量特別大，若沒有或僅有少量的凝結(jié)核，水汽不會(huì)充分凝結(jié)，也不能充分地下降。即使有的小水滴能夠下降，也終會(huì)因太少太小，而在降落過程中中途蒸發(fā)。
人工增雨是如何實(shí)現(xiàn)的（圖片來源：中國(guó)氣象報(bào)社）
基于這一點(diǎn)，**人們根據(jù)云的情況(性質(zhì)、高度、厚度、濃度、范圍等)，在適當(dāng)條件下通過人工干預(yù)的方式向目標(biāo)云播撒適量的催化劑，以改變?cè)频蔚拇笮?、分布和性質(zhì)，加速其生長(zhǎng)，達(dá)到降水目的。**比如向云體播撒致冷劑(如干冰、丙烷等)、結(jié)晶劑(如碘化銀、碘化鉛、間苯三酚、四聚乙醛、硫化亞鐵等)、吸濕劑(食鹽、尿素、氯化鈣)和水霧等。
人工增雨是如何實(shí)現(xiàn)的（圖片來源：中國(guó)氣象報(bào)社）
高空的云有暖型云（整個(gè)云體溫度高于0℃，云滴的半徑一般很小。）和冷型云（溫度為0~-30°C的云，往往存在過冷卻水滴）。對(duì)冷型云的人工增雨，常常是播撒致冷劑和結(jié)晶劑，增加云中冰晶濃度，彌補(bǔ)云中凝結(jié)核的不足，達(dá)到降雨目的。對(duì)暖型云的人工增雨，通常向云中播撒吸濕劑和水霧，促使云滴增大從而降下水來。
人影作業(yè)的那些爆款裝備
想要影響高空的天氣，沒有高科技裝備怎么行！人們創(chuàng)造或利用了各具特點(diǎn)的人工影響天氣裝備。
飛機(jī)：人工增雨作業(yè)飛機(jī)是云內(nèi)播撒催化劑的最佳方式。飛機(jī)適合于對(duì)層狀可降水云系的連續(xù)增雨作業(yè)。
圖片來源：中國(guó)氣象新聞網(wǎng)
不過，將飛機(jī)開到云中，并不等于播撒了催化劑，人們還需要多種機(jī)載裝備， 這些機(jī)載裝備包括碘化銀末端燃燒器、碘化銀焰彈發(fā)射器、液態(tài)二氧化碳播撒器、液氮播撒器等，適用于不同的作業(yè)目的。安裝有多種播撒裝置的飛機(jī)，可以將催化劑直接播入云中，還可裝載探測(cè)儀器對(duì)作業(yè)前后云的宏觀、微觀狀態(tài)變化進(jìn)行追蹤監(jiān)測(cè)。飛機(jī)作業(yè)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)， 催化作業(yè)面積大，增雨效果好。
8月，湖北人工影響天氣中心工作人員進(jìn)行飛機(jī)增雨作業(yè)準(zhǔn)備。
圖片來源：中國(guó)氣象新聞網(wǎng)
火箭與高炮：這里的大炮不是打向敵人的炮，而是射向空中的云。與飛機(jī)作業(yè)相比，火箭和高炮作業(yè)播撒催化劑集中，形成的冰核濃度高，特別適合飛機(jī)難以進(jìn)入的對(duì)流云工作。
2019年，安徽省含山縣氣象局向空中發(fā)射火箭彈。
圖片來源：中國(guó)氣象新聞網(wǎng)
人們利用火箭發(fā)射架向空中發(fā)射含有催化劑的火箭彈，一枚火箭彈中含有8到15克的碘化銀。火箭彈在到達(dá)七八千米高空的云中預(yù)定位置以后，催化劑被自動(dòng)點(diǎn)燃，隨著火箭彈飛行沿途燃燒，“線源播撒”，隨風(fēng)擴(kuò)散。
高炮則是防雹專業(yè)戶，炮彈射向云中，在云中爆炸，把催化劑播撒開來，同時(shí)爆炸產(chǎn)生的沖擊震動(dòng)也起到一定的消雹作用。
圖片來源：中國(guó)氣象報(bào)社
地面煙爐：火箭、高炮等人工影響天氣作業(yè)總會(huì)引發(fā)很大的動(dòng)靜！相比之下， 安靜燃燒的地面煙爐是最“ 沉默”的人工影響天氣裝備。
圖片來源：中國(guó)氣象報(bào)社
人工增雨地面煙爐常用于山區(qū)地形云的作業(yè)。作業(yè)人員將其設(shè)置在迎風(fēng)坡面后，根據(jù)氣象條件的變化，利用計(jì)算機(jī)發(fā)出檢測(cè)、點(diǎn)火信號(hào)，燃燒含催化劑的焰條，通過熱量產(chǎn)生的上升氣流將人工冰核送入云中。除了山區(qū)以外，對(duì)于較難或不能申請(qǐng)作業(yè)空域許可的城市及周邊區(qū)域，地面煙爐也是非常適宜的。
圖片來源：中國(guó)氣象報(bào)社
人影作業(yè)會(huì)污染大氣嗎？
許多人擔(dān)心人影作業(yè)中使用的催化劑會(huì)不會(huì)造成污染？
其實(shí)，人影作業(yè)采用的催化劑主要是干冰（固體二氧化碳）、液氮、碘化銀等，這些催化劑具有很高的成冰能力，每次作業(yè)只需要少量。以常用的冷云催化劑來說，干冰、液氮汽化后成為二氧化碳和氮?dú)狻际强諝獾闹饕M成部分，因此它們都是“生態(tài)安全催化劑”，當(dāng)然不會(huì)污染環(huán)境。
另外，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)人影作業(yè)和火箭人影作業(yè)等使用的碘化銀用量非常小，作業(yè)區(qū)域水體和土壤中積累的銀離子濃度遠(yuǎn)低于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的濃度。所以，正確使用人影催化劑不會(huì)造成環(huán)境污染。
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