人影科普知识(3)

计划实施的人工消云、减雨外场科学试验是在有限的时间、有限的空间范围内开展的，且试验的次数也有限。故此，有针对性的局部人工消云、减雨科学试验活动，对北京地区的土地沙化及环境状况不会带来负面影响。

人工增雨、人工防雹作业效果显著

人工增雨效果的评估主要采用观测资料物理检验、区域历史回归统计检验和数值模式检验等方法。根据国内外大量人工增雨外场科学试验长期统计结果表明，正确运用人工催化技术，可增加的降水量一般为自然降雨量的6%~25%，北京地区约为13%。

人工防雹效果的评估主要是通过保护区内降雹历史变化情况以及保护区内外雹灾情况对比分析。多年资料统计表明，在空域条件允许的情况下，人工防雹作业后保护区内很少再出现雹灾。

人工消雨作业效果，主要是基于对国内外人工影响天气研究和试验结果的判断，即对小范围且较弱的局地降水系统实施人工消雨作业可以起到较好效果，但对于强降水过程、大范围深厚降水云层，就目前的技术和科学水平而言还做不到完全消雨。

人工影响天气对土地沙化和生态环境有无负面影响？

人工影响天气作业 （包括增雨、防雹、消云、减雨等），简单地说就是向局部云体内适量引入云凝结核/冰核。与大气和云中自然的凝结核/冰核数浓度相比，人工播撒的凝结核/冰核数量是微乎其微的。目前，人工增雨、防雹作业中使用的催化剂主要为制冷剂液氮和碘化银人工冰核，每次催化剂的用量很少。作为人工影响天气方式之一，人工消云、减雨技术与人工增雨和防雹使用的催化剂基本相同，只是播撒的时间、部位和剂量有所差异。 使用的催化剂中，液氮作为一种制冷剂，是制氧过程中的副产品，由氮气在高压下液化生成，对环境无任何不良影响，常被称为“绿色催化剂”。碘化银颗粒在催化后，将伴随降水沉降至地面或只有少量的存留于大气。美国对长期进行人工影响天气作业地区的监测表明，水体中累积的银离子含量远远低于国家饮用水安全标准，同时，北京市对多年开展人工增雨

作业区域的定期采样分析也显示，水体银离子含量非常低，远低于我国的饮用水安全标准。试验的硅藻土高浓度粗粒粉剂对环境和生态也是无副作用的。

多年来的监测表明，各种方式的人工影响天气作业对环境和人类健康没有产生任何负面影响，而人工影响天气作为气象防灾减灾、趋利避害的手段之一，其在农业抗旱减灾、缓解水资源短缺、改善生态环境以及重大活动气象保障服务等方面都起了重要的作用。

人工影响天气需要什么条件？

人工影响天气不是 “无中生有”，组织实施人工影响天气作业，应当具备适宜的天气气候条件，晴天是无法开展人工影响天气作业的，如果阴天时，天上的云很薄也是无法开展的。

开展人工影响天气作业，需要通过周密的天气分析，跟踪探测有利于降水的云层，根据降水云 （系）的宏观与微观结构特征及其发生、发展与演变情况，科学地分析出云层催化条件，并加以科学地组织和实施。所说的降水云 （系）要有一定的厚度，这个厚度一般是大于2公里，而且，云（系）内要有一定的过冷水含量，在云（系）发展的前期要有上升气流，这样通过地面的高炮和火箭，携带催化剂到云里面去，才能够起到人工增雨的作用。 为取得最佳的催化效果，人工影响天气在作业过程中需要密切结合天气情况和实际的云降水条件来进行，作业的规模和频次也与天气和云降水的实际情况以及本地区现有的人工影响天气能力紧密相关。

人工影响天气作业的一般程序

人工影响天气工作是一项复杂的系统工程，涉及多学科、多领域的协作。在我国，科学地组织和实施各种方式的人工影响天气作业，必须重视天气预测预报、催化条件监测识别、作业方案设计、决策指挥及催化效果评估等各个环节，并加强与各部门的密切协作。为顺利实施人工影响天气作业，确保作业安全，人工影响天气作业在组织实施过程中还必须严格遵守《中华人民共和国气象法》和《人工影响天气管理条例》等相关法律、法规及规范。人工

影响天气包括人工增雨、人工防雹、人工消雾、人工消云、人工消雨以及人工防霜冻、人工影响台风等，除了消雾和防霜冻，其余都是通过播云来进行的。

（1）首先要根据任务确定要播撒的目标云。如防雹必须根据预报、探空、相关的气象观测资料，特别是雷达实时观测资料判定你要播撒的云是发展中的雹云。例如，人工增雨必须根据预报、探空、相关的气象观测和雷达实时观测资料确定你要播撒的云是有降雨潜力的云。

（2）要根据任务精心设计和准备作业方案，包括催化剂、作业工具、观测方案和效果评估方案。

（3）要根据预报及时申请空域（飞机作业需要申请飞行空域，地面火箭或高炮作业需申请作业空域）。

（4）要根据实况对目标云进行科学播云作业。

对冷云选用人工冰核剂（碘化银）或制冷剂（干冰、液氮）。

如条件许可还应根据冷云的过冷层厚度确定是用碘化银（有阈温限制）还是用干冰，或液氮（蒸腾快）更合适。对暖云要选用吸湿性催化剂（如盐粉）等。对人工防雹作业要强调及时（因为雹云中雹胚长大为雹块下落最快只需20分钟）、到位（把催化剂送到雹胚生长区）、足量（有足够的人工冰核和雹胚争抢环境中水分）。

人工防雹和增雨的各地面作业点还应事先建设有和指挥点实时联系的无线通话设备以及事先准备的各方位安全射角图表。

（5）要进行作业前到作业后的雷达追踪探测和相关的气象和雹情监测，以满足实时指挥和效果评估的需要。

从以上五点，可以说明为什么相关法规要强调人工影响天气作业（播云作业）必须由气象部门组织实施。

人工影响天气管理条例

《人工影响天气管理条例》由国务院颁布自1991年5月1日起施行。该条例依据《中华人民共和国气象法》的有关规定制定。该条例对人工影响天气的管理、作业审批流程、作业人员资质、作业装备生产及作业安全等做了详细的规定。该条例明确规定“人工影响天气，是指为避免或者减轻气象灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响，实现增雨（雪）、防雹、消雨、消雾、防霜等目的的活动。 ”该条例对管理的规定：“人工影响天气工作按照作业规模和影响范围，在作业地县级以上地方人民政府的领导和协调下，由气象主管机构组织实施和指导管理。 ”该条例对作业需求的规定：“组织实施人工影响天气作业，应当具备适宜的天气气候条件，充分考虑当地防灾减灾的需要和作业效果。 ”

人工增雨催化剂

人工增雨的方法不是人类直接干预云中的能量变化，而是向云中播撒适当的催化剂，施加间接影响，促使云中更多的水分变成雨滴（雪）降到地面。使用的催化剂通常分为三类： 第一类是可产生大量的凝结核或凝华核的碘化银等成核剂； 第二类是可以使云中水分形成大量冰晶的干冰等制冷剂； 第三类是可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂。

碘化银、干冰等是适用于温度低于0℃冷云的催化剂；而盐粒等，是只适用于温度高于0℃暖云的催化剂。目前，我国主要是对冷云实施人工增雨。飞机、高炮和火箭是把催化剂播撒到云中的通用人工增雨作业工具。高炮和火箭是在弹头内装填适量碘化银，从地面发射到云中适当的部位后，碘化银以烟雾形式喷撒，或随弹头爆炸播撒；在飞机上喷撒碘化银烟雾的方法，一种是在机舱内遥控悬挂在机翼下的特制发生器，使从中喷出的碘化银丙酮溶液燃烧；另一种是遥控发射悬挂在机翼下的特制碘化银焰弹。在飞机上也可以向云中播撒小颗

粒状的干冰或液氮等冷却剂或吸湿性粒子，人工制造冰晶或大水滴，促使更多的云转化为降水。

何为人工消雾

雾是由于近地层空气中悬浮的无数小水滴或小冰晶造成水平能见度小于1km的一种天气现象。近地层的气温降低和水汽增加是形成雾的基本条件。 雾的分类有多种。按其强度可分为重雾（能见度小于50m）、浓雾（能见度50~200m）、中雾（能见度200~500m）、和轻雾（能见度500~1000m）4级。从人工消雾的观点，主要是按雾中温度低于0℃或高于0℃将其分为冷雾和暖雾，以便采取相应的作业技术方法。 人工消冷雾

向雾中播撒适当物质使之产生大量冰晶，冰晶与水汽和水滴共存时，由于冰面饱和水汽压低于水面饱和水汽压，雾中的水汽便会迅速凝结到冰晶上，冰晶的增长抑制了水滴的增长，并促使水滴不断蒸发、数量减少，从而达到减少和清除大气中雾滴的效果。可产生冰晶的物质有制冷剂（液氮、丙烷和干冰等）、人工冰核（碘化银等）和通过膨胀降温产生冰晶的压缩空气。从技术上讲，人工消冷雾比较成熟。 人工消暖雾

人工消暖雾的技术尚处于进一步的试验研究之中，采用的方法有：播撒氯化钙等吸湿性核在雾中培植大水滴，拓宽雾滴谱，诱发冲并过程，造成雾的沉降，使雾消散；加热方法，增加局部区域温度，是雾滴蒸发而消散；用喷气发动机产生热气，靠热动力扰动气流，使雾蒸发消散；采用直升飞机破坏雾层顶部的逆温层，使雾因气流上升而消散。

人工防雹

冰雹对农业的危害虽然不像干旱的影响面积大，但由于它形成和发展快，雹粒动能大，常常会给一些地区的农业生产造成严重损失，有时甚至会导致果品绝产、粮食颗粒无收。我国不少地区开展人工防雹，避免和减轻了冰雹灾害。

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