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人工增雨的理论和实践
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来源： 作者： 发布时间：2007-03-04
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我国是自然灾害多发的国家，近40年来每年因自然灾害平均损失数百亿元人民币，其中气象灾害损失最大，占了60％以上。我国又是世界上淡水资源不足的13个国家之一，气象灾害中又以大范围的旱灾损失最大，占了气象灾害损失的62％。
我们知道，有云不一定下雨，但下雨必定有云。云滴虽小，但总水量十分可观。可是大地干旱时，天上常常有云，却不下雨。那么，能不能把云中的水降些到地面上来呢？或者叫本来只下小雨的云下大一点的雨呢？这就是人工增雨技术。
要进行人工增雨，首先要分清暖云和冷云。云体温度在零下的叫冷云，在零上的叫暖云。因为对于冷云和暖云，人工增雨的原理和方法都是完全不同的。
我们先说人工冷云增雨。要不下雨雪的冷云发生降水的关键是要使云内有足够数量的冰晶。因为冰面上的饱和水汽压比水面要低，因此当云冰晶和水滴（零下而未结冰的过冷却水滴）同时存在时，水滴中的水会自动蒸发，并凝华到冰晶上，使冰晶不断长大成为雪花，最后降到地面上。如果云的下部和地面气温在零上，雪花融化成为水滴，就是降雨了。冷云降水的这种原理，便是著名的“冰水转化理论”。但是在自然条件下，云中即使温度低至零下二三十度，过冷却水滴还常常不结冰。为了使这种云降雨雪，必须在云中人工制造大量冰晶。目前常用的办法是在云中播撒干冰（固体二氧化碳）。干冰的温度是零下78.2摄氏度，可迅速使云中温度降到零下三四十度以下。大量过冷却水滴冻成冰晶以后，冰水转化过程就开始了。近年来还有用液氮作催化剂的，它的温度低达零下195.8摄氏度，效率就更高了。
暖云中都是水滴，因此要不降雨的暖云发生降雨要另想办法，不降雨的暖云之所以不降雨，主要是云中水滴太小，长不大，掉不下去。因此暖云人工增雨的关键就是在云顶部播撒大水滴（作为种子），或者在云中播撒吸湿性物质的微粒作为凝结核，从而在短时间内形成比较大的水滴。这种大水滴在下降过程中会吞并较小（因而降落速度较慢）的小水滴而迅速长大。当水滴直径长大到了３毫米以上时，还会在升降过程中发生破碎。这些碎水滴又会成为新的种子，产生连锁反应，最后发展成为大批大雨滴而降落到地面。这叫做暖云降水的“碰并增长理论”。经过实验，在云顶部播撒大水滴（直径为30～40微米），虽然成本低谦，但效果也不太好。暖云人工增雨的吸湿性物质目前主要有盐粉（氯化钠）、氯化钙、尿素、硝酸铵等。经试验，人工增雨飞机每千米飞行撒播24千克盐粉效果较好。不过盐粉和氯化钙等碱性物质对设备和飞机以及农作物都有一定腐蚀作用，所以我国空军现在已禁止在飞机上用盐粉进行人工增雨。尿素和硝酸铵也有很强的吸湿性能，而腐蚀作用很小，本身又是农作物生长的肥料，因而是有效而实用的暖云人工增雨催化剂。
人工增雨在各种人工影响天气中开展得最早，范围也最广泛。人工增雨是一门技术性很强的工作，要抓住云雨发展过程中的有利时机才能达到目的，大气物理专家通过先进的卫星、雷达监测大气，当发现有利条件时才能实施人工影响天气，利用飞机、火箭把催化剂播撒到云中的适宜部位，这个有利时机和适宜部位把握好了，人工增雨才能成功。
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