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導(dǎo)語：北方烤爐模式何時(shí)減弱？南方降雨何時(shí)停歇？能不能“干預(yù)治理”一下？我國還真有一個(gè)可以“呼風(fēng)喚雨”的神秘部門，配備高射炮、火箭炮、飛機(jī)、配備相控陣?yán)走_(dá)，有自己的衛(wèi)星系統(tǒng)等高科技，說它擁有海陸空三棲力量一點(diǎn)都不夸張。它就是“中國氣象局人工影響天氣中心”簡稱“人影”，下面就為您解讀中國影響天氣的黑科技。

一、我國是世界上人工降雨最多的國家

我國自1958年起開展人工影響天氣工作，我國已形成世界上規(guī)模最大、體系最全、效果最好的人工影響天氣作業(yè)力量，在人工增雨(雪)、防雹減災(zāi)、緩解區(qū)域旱情、森林滅火、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮了舉足輕重的作用，這些都離不開中國氣象局人工影響天氣中心，重要大型社會活動的天氣保障也離開“人影”的功勞。

根據(jù)今年6月27日召開全國人工影響天氣工作現(xiàn)場會公布，截至2022年底，全國共有各類人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)56架，各地建設(shè)人工影響天氣地面作業(yè)站點(diǎn)約1.7萬個(gè)，其中標(biāo)準(zhǔn)化固定作業(yè)點(diǎn)6235個(gè)。

我國作為世界上人工降雨最多的國家，計(jì)劃在2025年之前形成完備的人工影響天氣工作體系，人工增雨雪總面積將超過550萬平方公里，為何世界上只有我國如此偏愛人工降雨。

是由于我國國情決定的。我國位于亞歐大陸和太平洋之間，幅員遼闊。近海地區(qū)洪水多發(fā)，內(nèi)陸地區(qū)又常年干旱，降雨分布極不均勻，居民生活和農(nóng)業(yè)發(fā)展都受到很大的影響。人工降雨可以起到很好的調(diào)控作用。

二、人工影響天氣如何“化云為雨”？

1)人工增雨不是想增就增？

降雨的原理，是地球上的水受到太陽光的照射后，就變成水蒸氣被蒸發(fā)到空氣中去了，水汽在高空遇到冷空氣便凝聚成小水滴，形成降雨。

自然過程所涉及的能量是十分巨大的。例如一場雷陣雨在10平方公里范圍內(nèi)在1小時(shí)中下20毫米的降水是常有的事情。在這樣一次降水過程中總的水量是20萬立方米。如果降水形成的高度是2公里，這就意味著在1小時(shí)中云要把這20萬立方米的水提升到兩公里的高空，再把它灑下來。為了提升這些水，需要做大量的功。因此人類要改變自然，不能靠硬拼，而要根據(jù)自然過程的規(guī)律。

所以目前還做不到人工降雨，其實(shí)是人工增雨，也就是要“增加降雨效率”，以人工催化劑促使云層降雨的措施。因此，人工降雨也有個(gè)名稱叫“播云”。要有可能降雨的云才能人工催雨，如果你家天天大太陽，還喊“人影”來人工降雨，這是不可能的！

2)人工增雨只缺一朵云

關(guān)于“播云降雨”，就要了解“云寶”的3種特性：

云很懶：一團(tuán)云可能儲有上百萬噸水，但是一般不會降雨。即便在降雨或者降雪時(shí)，云通常只會損失 30% 以內(nèi)的水分。播云的目的是提高降水率。

云很臟：云是水蒸氣凝結(jié)在塵埃、煙以及鹽的顆粒之上而形成的。

云好騙：碘化銀（化學(xué)式：AgI）很快就取代干冰成為常用的播云結(jié)晶劑。碘化銀的結(jié)晶和冰晶很像，都是六邊形的結(jié)構(gòu)，因此云中的水蒸氣也會附著其上，隨后就有了降水。

即使是“風(fēng)中有朵雨做的云”，也不是所有的云都能滿足增雨條件。

能實(shí)現(xiàn)增雨的云，厚度要大于2公里，內(nèi)部還要有豐富的過冷水，也就是低于0℃而不結(jié)冰的水，外圍還要有水汽補(bǔ)充。通過飛機(jī)、火箭、高炮、地面煙爐等作業(yè)手段，向這些滿足條件的云里投放催化劑，就能出現(xiàn)類似于鹵水點(diǎn)豆腐的效果，產(chǎn)生降雨啦。

飛機(jī)作業(yè)可以根據(jù)不同的云層條件和需要，攜帶催化劑及其播撒裝置或掛載飛機(jī)焰彈發(fā)射系統(tǒng)等，在合適的云層位置進(jìn)行增雨作業(yè)。

高炮和火箭相對于飛機(jī)機(jī)動性較差，適合于在固定目標(biāo)區(qū)(如為水庫增水)作業(yè)，特別是對飛機(jī)飛行安全有威脅的對流云進(jìn)行催化作業(yè)。

3)人工影響天氣對生態(tài)環(huán)境有破壞嗎？

我國北方各地主要用飛機(jī)向系統(tǒng)性層狀云播撒碘化銀等冷云催化劑，以期增加冬春季節(jié)降水量。南方主要用飛機(jī)或高炮向積狀云內(nèi)播撒碘化銀或鹽粉，以期增加夏旱季節(jié)的降水量，少量試驗(yàn)在雨季進(jìn)行，以期增加水庫蓄水量。

有人擔(dān)心人工增雨會對健康有害，其實(shí)，人工增雨對大氣、水等環(huán)境因素是沒有危害的。

氣象專家說：人工增雨是一個(gè)微物理過程，而不是新物質(zhì)的化學(xué)變化。它調(diào)節(jié)了水的季節(jié)性和地區(qū)性分布不均，這是一種調(diào)節(jié)，一種局域性的，或者有一定范圍的天氣調(diào)節(jié)。

播撒在天空中的干冰、液氮本身就成為了空氣中的自然成分；碘化銀中含有的銀離子可能會對人體和生物有害，但是它比干冰制造冰晶的效能高出成百倍，通常對一塊積狀云只要播撒十多克至幾十克就能見效，總投入量很少，一架次飛機(jī)飛一個(gè)過程，用的碘化銀也只是在200克到300克的樣子，一個(gè)高炮的炮彈里面含有1克碘化銀，一枚火箭里邊大概只含8到15克的碘化銀，無論是否被云中水汽吸收，散布于地空的碘化銀含量都很低，因而不會造成任何環(huán)境污染危機(jī)及生態(tài)平衡。

人工影響天氣不只是增加降雨、降雪，還可以進(jìn)行人工防雹、人工消霧、人工防霜等，都離不開高科技的有力支撐。

三、人影的千里眼：相控陣?yán)走_(dá)

要想準(zhǔn)確預(yù)報(bào)天氣？知道哪朵云能化雨？就要有天氣雷達(dá)作盾牌。相控陣天氣雷達(dá)是中國天氣雷達(dá)家族中最年輕的一員，家族還有常規(guī)天氣雷達(dá)、多普勒天氣雷達(dá)、雙偏振天氣雷達(dá)等“兄長”。這幾種雷達(dá)出現(xiàn)后，人們就能知道哪里在下雨，雨會下多大。

如果把雷達(dá)比作“千里眼”，那么常規(guī)天氣雷達(dá)、多普勒天氣雷達(dá)、雙偏振天氣雷達(dá)就像“獨(dú)眼龍”，想看左邊，就要把頭扭到左邊，想看上面，就要把頭抬起來。所以，它們往往先看一圈，把頭抬起來再看一圈，這樣掃描周期長，沒有辦法及時(shí)獲取降雨云團(tuán)的位置和變化。

相控陣天氣雷達(dá)就不同了，“眼睛”更像蜻蜓的復(fù)眼，由許多個(gè)小眼睛排列組成，可以對整個(gè)平面進(jìn)行掃描，這樣看得快、看得細(xì)、看得全，比起其他天氣雷達(dá)能提早4—6分鐘識別出新生對流單體，提供更加精細(xì)、準(zhǔn)確的天氣狀況。

相控陣天氣雷達(dá)都能更快、更準(zhǔn)確地探測短時(shí)臨近、快速生消的災(zāi)害性天氣過程。

四、知冷知熱百姓星-風(fēng)云氣象衛(wèi)星

1)53年從無到有，從弱到強(qiáng)

氣象衛(wèi)星已成為現(xiàn)代氣象和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中必不可少的科技支撐。我國風(fēng)云氣象衛(wèi)星經(jīng)過53年的發(fā)展，從無到有、從弱到強(qiáng)，我國是世界上少數(shù)幾個(gè)同時(shí)擁有極軌和靜止軌道氣象衛(wèi)星的國家。

如今，我國已成功發(fā)射17顆風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星，7顆在軌運(yùn)行，至今已經(jīng)發(fā)展到第二代。其中風(fēng)云一號衛(wèi)星為中國第一代極地軌道氣象衛(wèi)星，風(fēng)云二號衛(wèi)星為中國第一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星，風(fēng)云三號衛(wèi)星和風(fēng)云四號衛(wèi)星分別為中國第二代極地軌道氣象衛(wèi)星和地球靜止軌道氣象衛(wèi)星。

逐步具備了對大氣及地球多圈層系統(tǒng)全球化、精細(xì)化綜合探測能力，氣象衛(wèi)星綜合性能達(dá)到世界先進(jìn)水平。

“它是知冷知熱的百姓星，提供天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，服務(wù)百姓，也是自主創(chuàng)新的爭氣星，攻克基礎(chǔ)薄弱難題，從落后狀態(tài)發(fā)展到與歐美發(fā)達(dá)國家三足鼎立，實(shí)現(xiàn)部分技術(shù)的超越。風(fēng)云衛(wèi)星不僅是氣象衛(wèi)星，還是服務(wù)全球的中國星?！眹倚l(wèi)星氣象中心主任、風(fēng)云氣象衛(wèi)星工程總設(shè)計(jì)師楊軍說。

2)放眼全球，風(fēng)云四號實(shí)力如何？

風(fēng)云四號A星投入使用后，我國更加精確地開展了天氣監(jiān)測與預(yù)報(bào)預(yù)警、數(shù)值預(yù)報(bào)、氣候監(jiān)測。衛(wèi)星裝載的閃電成像儀1s能拍500張閃電圖，探測區(qū)域范圍內(nèi)的閃電頻次和強(qiáng)度，在國內(nèi)首次提供閃電預(yù)警。輻射計(jì)每3min對臺風(fēng)區(qū)域進(jìn)行觀測，彌補(bǔ)了在軌衛(wèi)星云圖時(shí)間分辨率不高的缺點(diǎn)，對災(zāi)害及環(huán)境監(jiān)測、人工影響天氣、空間天氣研究等提供了有力支撐。

2021年6月3日，我國成功發(fā)射風(fēng)云四號B星，風(fēng)云四號A、B兩顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了更為靈活的雙星組網(wǎng)觀測，帶來高頻次天氣觀測能力的躍升。

風(fēng)云四號B星在國際上首次實(shí)現(xiàn)了地球靜止軌道250m空間分辨率、中小尺度（2000km×2000km）1min頻次觀測，為強(qiáng)對流天氣監(jiān)測、重大活動氣象保障提供了高頻次、高清晰度的觀測數(shù)據(jù)。人們看到風(fēng)云四號B星云圖后都不禁感嘆道：“地球從未如此清晰。”

縱觀國際，風(fēng)云四號衛(wèi)星帶領(lǐng)中國高軌氣象衛(wèi)星趕超歐美，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了地球靜止軌道的大氣垂直探測，大幅提高了天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精細(xì)化水平，同時(shí)其圖像定位精度達(dá)到了國際一流水平。

結(jié)語：

我國氣象部門人工影響天氣的現(xiàn)代化的探測設(shè)備還有很多，包括天氣雷達(dá)、云雷達(dá)、微波輻射計(jì)等地基云降水特種觀測設(shè)備，探空儀、飛機(jī)等空基觀測系統(tǒng)，地球靜止衛(wèi)星、極軌衛(wèi)星等天基觀測系統(tǒng)。采用這些設(shè)備獲得的觀測資料，人工影響天氣中心研發(fā)了云降水監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

未來，氣象部門會進(jìn)一步改進(jìn)和完善人工影響天氣技術(shù)，使之在保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、緩解水資源短缺、防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)生態(tài)等方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

星耀中國：我們的風(fēng)云氣象衛(wèi)星

人工影響天氣的科學(xué)技術(shù)進(jìn)展

人工影響天氣用碘化銀催化劑對區(qū)域環(huán)境影響的研究進(jìn)展

劉圣楠：淺談人工影響天氣