小知人工降雨

2020.11.17    周二    多云  17-28度

我今天看天气预报是多云天，但在上午9点以后，外面居然下起雨来，直到下午2点才停。还好下得是小雨，外面空旷的地面都变湿了。奇怪，今儿早上8点半还出太阳了呢，怎么这么快就下雨了呢，也不见有什么大朵的乌云？有太阳的时候还下起了雨，这种会不会是人工降雨呢？

人工降水，又称人工增雨，是指根据自然界降水形成的原理，人为补充某些形成降水的必要条件，促进云滴迅速凝结或碰并增大成雨滴，降落到地面的过程。

其方法是根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂，使云层降水或增加降水量，以解除或缓解农田干旱、增加水库灌溉水量或供水能力，或增加发电水量等。中国最早的人工降雨试验是在1958年，吉林省这年夏季遭受到60年未遇的大旱，人工降雨获得了成功。

首次实现人工降雨的科学家是杰出的美国物理化学家欧文·朗缪尔。欧文·朗缪尔，1881年1月31日生于美国纽约市布鲁克林。他从小对自然科学和应用技术极感兴趣。他年轻时就有一个伟大的理想：实现人工降雨，使人类摆脱靠天吃饭的命运。朗缪尔经过深入地研究，终于搞清了有云未必就下雨的原因，是因为云中冰核、冰晶的数目太少了。

发明故事

1948年，美国通用电气公司的科学家文森特谢福经过长期的探索，在一次实验中偶然地找到了人工降雨的关键，解决了千百年没有解决的课题,成为科学史上的一段佳话。

第二次世界大战期间,通用电气公司聘请爱尔文兰格缪尔博士研究飞机机翼在穿过云层时结冰的课题。年青的谢福正是兰格缪尔博士的助手。他们接受任务后，就动身到美国东北部的新罕布什尔州去，那里的山峰终年积雪，雪暴频繁,寒风凛冽。

谢福和兰格缪尔整日在山间的严寒空气中工作。他们逐渐发现了一个奇怪的现象：虽然气温常常在零摄氏度以下，但在他们周围和脚下缭绕的云朵之中，却并没有形成一粒冰晶。这个奇异的现象，深深留在谢福的脑海里。大战结束后,谢福制造了一台小机器，它能产生寒冷的湿空气。和新罕布什尔州山区云层中的空气十分相象。

谢福推测冷空气中不能形成冰晶可能是因为缺少如爱特金提到过的结晶中心。谢福往他的小机器里呼一大口气，然后开始冷却，再往冷空气中投放一点点粉末,比如面粉、糖粉等等。谢福耐心地做了几个月实验，往机器里扔进去各种他能够想得出来的各种各样的粉末，但是竟然没有一种物质可以形成雪花或雨珠凝结的中心。

1948年7月里的一个上午，炎日当空。谢福继续耐心地往冷空气里一次次地扔进各种粉末,仍然没有结果。这时，谢福的一个朋友邀清他去吃饭。谢福筋疲力尽，很乐意借此休息一下。临走，他把制冷器盖好,口朝上，使较重的冷空气沉到底部.不致逃逸出来。

谢福匆匆吃完午饭，心里还惦记着机器中的冷空气。他回到制冷机旁，一看温度计,已经上升到冰点以上了，不禁有些懊恼。几个月来，他专心致志地做实验，竟没有注意到盛夏已经不知不觉快要到了。谢福心想,大热天做冷冻实验，以后可得多留神些。今天的实验怎么办呢?他把盖子盖紧，耐心地等着制冷机重新使空气降温。谢福注视着缓缓下降的水银柱，心里着急，他转身找到一点干冰，想用来加快空气降温的过程。

谢福打开制冷机的盖子，把冒着白汽的干冰扔进去。这时，他又往制冷器里长长吐了一口气。突然感到眼前一片银色的光芒在闪烁,在射进制冷机的一束金色阳光里，他看见了无数晶莹的银色晶体在滚动。谢福立刻明白了，这正是他梦寐以求的冰晶。经过无数次失败，他竟然在偶然的一挥手之间成功了。谢福连忙叫来助手,他往制冷器里长长地吐了一口气，同时又扔进一大把干冰。这时立刻出现了一片银光灿烂的小冰晶，缓缓地落下去，仿佛一层美丽的白色绒毛——人造雪的实验成功了。

谢福想,既然能在实验室中制造雪花，为什么不在田野上的云朵中去试试呢?他决定在飞机上装一架喷撒干冰的装置，飞上天试试看。

11月里寒冷的一天，谢福和兰格缪尔看见天边出现了一片云。谢福立刻登上飞机。他知道很可能要飞许久才能找到适于播撒干冰的云层。这是一种体积硕大的灰色云朵,里面饱含着水汽。谢福选好时机，开动了机器，干冰像一条拖曳的飘带落在云朵中。喷撒了一半，干冰使周围气温降低,竟使飞机的发动机也熄了火。谢福急中生智，把剩下的干冰立刻从机舱窗口统统扔到下面的云层中。

在地面上等待的兰格缪尔博士仰望着从云端飘然而下的洁白的雪花，万分激动，谢福从飞机上走下来时,浑身冻得发青，兰格缪尔欢呼着跑过去迎接他，欣喜地喊道：“你创造了历史上的奇迹！”谢福的实验确实在人类影响天气的历史上揭开了新的一页。从此，牧场、田野和山区的上空,时常飞翔着科学家的飞机，他们在云层中倾撒干冰，让晶亮的雨滴滋润干渴的植物的根须。

谢福发现了用冷冻的方法可以形成人造雨之后，就不再去苦心寻求可以形成水滴中心的物质了。但是,通用电气公司的另一位青年科学家伯纳德冯尼古特却不满足谢福的结论。正象当初年青的谢福有志于探索未知事物一样。他相信爱特金关于雨滴中心有微细颗粒的结论是有根据的。他查阅了大量资料，希望找到一种体积和形状都适于形成水珠或冰晶中心的化学物质。冯尼古特最终选定了碘化银。他采用燃烧后得到的极细的粉末，希望撒播在云层中后形成雪花。

冯尼古特采用地面发射装置把碘化银发射到云层中，耐心地等待着。不料却毫无动静。冯尼古特百思不得其解,前去请教一位化学家。他们很快发现了原因，原来冯尼古特使用的碘化银不够纯净。他很快换了新的碘化银，射入云层之后，果然纷纷扬扬飘下了洁白的雪花。

碘化银催雨剂一经使用，很快获得了比干冰更为广泛的应用;因为碘化银很容易从地面上用简单的装置发射到云层中，不象使用干冰那样麻烦。

人工降雨费用

人工增雨所用的火箭弹一枚的价值在2000-4000元，用于使用的人工增雨火箭发射架价值在20万元左右。火箭弹属于军火，从运输费、押送费、保管费、发射费等都是一笔不小的开支。还有那么多工作人员背后默默地付出不能不算，每次都要发射探空气球，而且还要对数据进行分析处理，这些间接投入不好算，也算不清。

注意事项

1.人工降雨作业只有在一定的自然云的条件下才能获取所需的增加水量的结果,技术条件还无法做到人工造雨。

2.对于不同条件的云进行同样的催化作用,可能会得出正、反两种不相同的结果。所以为了获得增雨效果,必须对自然云条件和降水过程进行更深入的探测研究。

3.自然降水量的变率很大,而人工增雨量又往往比较小,在一次降水过程中,很难把人工增雨和自然降雨区分开来。因此,评价人工降雨效果及其检验方法仍然是人工影响天气科学主攻目标。

4.人工降水已从初期的试验研究,逐步转为有严格设计、多种探测手段及作业技术现代化与通讯等相结合的试验应用技术,成为我国及不少国家的抗旱减灾的措施之一。