張 強(qiáng)

（山東省棗莊市嶧城區(qū)氣象局，山東 棗莊 277300）

1 人工影響天氣科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 人工增雨

現(xiàn)階段，選擇空中人工增雨的方式最為常見(jiàn)，為了增強(qiáng)增雨作業(yè)效果，應(yīng)符合以下幾個(gè)條件：0℃以上的暖云層中含有大量的大水滴、0℃以下的冷云層中含有冰晶等。如若在云層內(nèi)制造一定數(shù)量的冰晶，很容易對(duì)云層結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，降低了云層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性水平，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生降水。由此不難看出，氣象部門可以借助于飛機(jī)、高射炮、火箭等設(shè)備向云層內(nèi)播撒制冷劑，因溫度降低，云體局部結(jié)構(gòu)溫度因急劇下降而冷卻，進(jìn)而出現(xiàn)冰晶，通過(guò)向空中播撒適量的碘化銀等催化劑也能實(shí)現(xiàn)人工增雨。

1.2 人工防雹

對(duì)流云層發(fā)展變化的過(guò)程中很容易產(chǎn)生雷雨天氣，甚至是冰雹天氣，這種天氣嚴(yán)重影響著人們的日常生產(chǎn)生活，尤其是對(duì)農(nóng)作物的危害幾乎是致命的。若飛機(jī)在冰雹區(qū)域內(nèi)飛行，很容易造成機(jī)體損傷，嚴(yán)重影響飛機(jī)安全。所謂人工防雹，是采用人為的辦法對(duì)一個(gè)地區(qū)上空可能產(chǎn)生冰雹的云層施加影響，使云中冰雹胚胎不能發(fā)展成冰雹，或者使小冰粒在變成大的冰雹之前就降落到地面。冰雹云常常是發(fā)展很旺盛的對(duì)流云。產(chǎn)生冰雹的主要條件是：云中要有上下強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)的氣流，并且蘊(yùn)涵大量水分。只有這樣，云中小的冰雹胚胎才有發(fā)展成冰雹的足夠水分供應(yīng)，才有充分的機(jī)會(huì)捕捉云中水分使自身不斷增大。

1.3 人工消霧

霧霾天氣的出現(xiàn)不僅會(huì)影響人們的身體健康，同時(shí)還會(huì)干擾人們的正常生產(chǎn)生活。為了確保人們生命財(cái)產(chǎn)安全，相關(guān)部門將人工消霧作為人工影響天氣的重點(diǎn)項(xiàng)目來(lái)抓。

人工消霧分為兩種，一種是人工消暖霧天，這種霧區(qū)的溫度高于0℃；一種是人工消過(guò)冷霧。消暖霧的試驗(yàn)方法有加熱法、吸濕法、人工擾動(dòng)混合法等。加熱法是對(duì)小范圍區(qū)域霧區(qū)如機(jī)場(chǎng)跑道等，大量燃燒汽油等燃料、加熱空氣使霧滴蒸發(fā)而消失。而吸濕法是播撒鹽、尿素等吸濕質(zhì)粒作催化劑，產(chǎn)生大量凝結(jié)核，水汽在凝結(jié)核上凝結(jié)長(zhǎng)成大水滴，霧滴會(huì)蒸發(fā)并在大水滴上凝結(jié)。人工擾動(dòng)混合法是用直升飛機(jī)在霧區(qū)頂部攪拌空氣，把霧頂以上干燥空氣驅(qū)下來(lái)與霧中空氣混合。消除過(guò)冷霧主要是用飛機(jī)或地面設(shè)備，將干冰、液化丙烷等催化劑播撒到霧中，產(chǎn)生大量冰晶，它們通過(guò)冰水轉(zhuǎn)化過(guò)程，奪取原霧滴的水分、霧滴便蒸發(fā)而冰晶不斷長(zhǎng)大降落地面，這種方法效果顯著，已能實(shí)際應(yīng)用。

人工消霧效果較理想的是輻射霧。輻射霧指由地表輻射冷卻作用使地面氣層水汽凝結(jié)而形成的霧，輻射霧在北方的冬季、初春和秋末等季節(jié)常見(jiàn)。對(duì)于人工消霧，一般是進(jìn)行局部的霧消除，緩解因?yàn)榇箪F造成的交通出行的壓力。

2 人工影響天氣科學(xué)技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

2.1 數(shù)值模式

在人工影響天氣中引入數(shù)值模式，不僅可以對(duì)方案設(shè)計(jì)和物理假設(shè)進(jìn)行優(yōu)化，還能增強(qiáng)分析實(shí)際天氣情況的準(zhǔn)確性水平，降低實(shí)際人工增雨中的不確定性水平，提升人工影響天氣的科學(xué)技術(shù)水平及實(shí)際處理能力。在云況一定的情況下，借助于數(shù)值模式比對(duì)播撒和無(wú)播撒催化劑的效果，模擬預(yù)測(cè)催化劑的擴(kuò)散路徑以及不同播散方式的潛在效應(yīng)，可以幫助人們找出人工影響天氣作業(yè)的最佳方式，同時(shí)還能實(shí)時(shí)提供作業(yè)過(guò)程中的天氣預(yù)報(bào)。

2.2 與地球環(huán)境監(jiān)測(cè)和觀測(cè)技術(shù)結(jié)合

因人工影響天氣的特殊性和復(fù)雜性水平較為突出，對(duì)探測(cè)飛機(jī)的工作性能、飛行高度、續(xù)航能力等均提出了更高的要求，在飛機(jī)上裝載現(xiàn)代化的探測(cè)系統(tǒng)是未來(lái)人工影響天氣發(fā)展的重點(diǎn)?，F(xiàn)代化的探測(cè)式飛機(jī)播撒前后云水資源變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，可幫助人們對(duì)云中水物質(zhì)類型、演變過(guò)程等信息進(jìn)行全面掌握?，F(xiàn)階段，機(jī)載離子探測(cè)系統(tǒng)使用的較為廣泛，主要是將對(duì)應(yīng)的探頭分別安裝在飛機(jī)不同位置，是基于激光拍攝離子圖像對(duì)記錄離子譜的先進(jìn)系統(tǒng)。

3 結(jié)論

綜上所述，在全球氣候變暖、水資源日益短缺、干旱災(zāi)害逐年加劇的大背景下，人工影響天氣科學(xué)技術(shù)在擁有廣闊、良好發(fā)展前景的同時(shí)，也背負(fù)著沉重的責(zé)任。研究人員應(yīng)加強(qiáng)人工影響天氣科學(xué)技術(shù)的研究，充分發(fā)揮人工影響的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，不斷增強(qiáng)人工影響天氣質(zhì)量。