深度解析人工增雨雪力度缓解旱情净化空气

“赶上多云或者阴天，计算好炮弹发射的角度，轰隆隆一声声巨响，一枚枚增雨火箭弹冲上云霄，顷刻间甘霖雨露从天而降……”这是一名人工增雨工作人员对人工增雨火箭作业的简单描述。

入冬以来，我国北方大部地区长时间未出现大面积有效降水，气象干旱无情地肆意蔓延。2月上旬，恰逢两次降水天气过程，利用天气形势，各地纷纷开展了人工增雨（雪）作业，在一定程度上缓和了此前的旱情。2月下旬北方冬麦区又将有一次明显降水过程。

雪如期而至了，但人们不禁要问，人工增雨（雪）所增加的降水量如何得知？作业的成本有多少，是否合算？对环境是否会造成不利影响？对于这些公众关注的问题，本期天气视点邀约中国天气网首席气象专家李小泉与南京信息工程大学副教授杨军，为您解开人工增雨（雪）的神秘面纱。

经典语录：

“大自然有它自己的运行规律，很多人梦想着如同神话中说的一样能呼风唤雨，这是很不现实的，这是应该予以破除的科学迷信。”

“评估人工增雨、增雪效果是一个世界性难题，因为作业时不能准确区分哪块雪是人工增的，哪一块是自然降的。”

增了多少雨（雪）谁知道？

中国天气网微博网友提出，怎样科学地评估增加了多少降雪？另一位网友提问道，一次能增多少，如何确认哪些是本应下的，哪些是增出来的？

人工增雨（雪），顾名思义，就是用人为手段增加云的降水量。运用云和降水物理学原理，通过向云中撒播催化剂（盐粉、干冰或碘化银等），使云滴或冰晶增大到一定程度，降落到地面，形成降水。从事人工增雨（雪）的部门主要是气象局人工影响天气办公室，简称“人影部门”。随着“人工增雨（雪）”这个词出现的频率不断增加，人们对于它的概念已并不陌生。

深度揭秘人工增雨

但是如何知道增加的降水量是多少呢？李小泉认为，评估人工增雨、增雪效果是一个世界性难题，因为作业时不能准确区分哪块雪是人工增的，哪一块是自然降的。“具体来说，人工增雨（雪）作业后，一次降水过程的出现，我们把实际测量到的降水量定为R，未受人工增雨（雪）影响的降水量为r，增加的量就是R-r，但是这个r却很难得到精确的数值。”

据杨军介绍，数十年来，我国各地人影部门及气象院校纷纷在做着这一项目的研究，已经基本掌握了一些测定方法。目前普遍采取的方法有3种——历史对比、随机检测及数值模拟。

历史对比，此方法适用于长期对比，例如以“年”为单位，对比人工增雨（雪）后的年份比过去无人工作业年份的量增加了多少。在某些年份，突发事件可能导致降水量极大或极小，因此历史数据需要长期性和极高的准确性。在2003年，福建省三明市气象局曾利用当年所有影响该市的热带气旋进行人工增雨作业，经市防汛及气象部门系统分析与评估，认定人工增雨后全年降水量比常年平均自然降水量增加6%~30%，抗旱、防火效果明显。

随机检测，即在同时受一次降水过程影响的两块区域，一块尝试人工增雨（雪）作业，一块不进行人工作业，然后对比之后各自降水量的变化。这个方法最能直接测算出人工增雨（雪）的增加量。但当旱情肆虐时，增雨（雪）时机稍纵即逝，为了使每一片土地尽可能地得到雨水滋润，人影部门会抓住所有机会，在所有可能的区域进行作业。因此这种方法目前主要只在气象院校的科研活动中使用。

数值模拟，是走在尖端行列的一个科技手段。它根据大气运动规律和降水机制建立方程组，定量地预报催化及不催化情况下云的发展和降水的差异，再与实测结果相比较，从而确定增雨（雪）效果。目前，该方法还在不断研发和逐步完善中。

“总体来说，我们都是利用这3个方法对人工增雨（雪）进行评估。一般来说，当人工增雪的条件合适时，在影响区域内增雪量可达到6%~25%，有时甚至会更多”，杨军给出了一个范围。中国气象局近日公布，在2月北方旱区的两次降水天气过程中，气象部门积极实施人工影响天气作业，平均增雨（雪）效果为16%~17%。

3万元只为一场雨，值吗？

人工增雨（雪）作业确实能有效增加降水量，但这么做是否合算？人工增雨（雪）的成本有多少呢？

李小泉指出，我国进行人工增雨通常采用的方法，并不是通过高炮或飞机撒播冷却剂在云中形成降雨，而是由火箭炮向云层播撒冷却剂。由于火箭在地面发射，操作比较简单，“把车开到一个地方，架起来就可以打”。它的优势是机动、灵活，不受云层类型的限制，携带量较大，催化剂载荷量大。另外，使用火箭弹进行人工增雨的成本也相对较低。

深度揭秘人工增雨

以浙江省义乌市气象局2004年的统计数据为例，为实施人工增雨，义乌市有关部门购置了火箭发射架、一辆工具车和卫星定位仪，这3项固定投资共计约22万元，另外每发射一枚火箭弹需要的成本约为2000元。当年义乌共进行13次作业，发射181枚火箭弹，平均每次作业的成本约3万元。

3万元只是义乌这个城市作业一次的成本，当进行大面积人工增雨（雪）作业时，所需的花费会呈几十倍乃至百倍增长。

“只看到投入，却不与产出做对比，恐怕有失公允。”杨军认为，在许多干旱事件中，人工增雨（雪）作业大大减少了各方面损失，如果任由旱情发展，损失将无法预计。

李小泉也表达了相同的观点，目前国内人工增雨投入产出比在1:30以上，而在大部分情况下都远远高出这个数字。人工增雨不仅可以缓解旱情，更主要的是能增加当地水库的蓄水，为迎接未来的可能旱情做好准备。“水资源是无价的，一场降雨能很好地为农业生产服务，还可以缓解电力供应紧张，补充地下水，使生态环境得到改善。”

谁动了我的“奶酪”？

“我说咱们这儿怎么老不下雨，原来XX地方又在进行人工增雨（雪）作业，我们的雨又下在了他们的地盘上了。”这是我们常常听到的一种说法。那么这种说法对吗？究竟是谁动了本属于这些地区的“奶酪”呢？

2009年2月28日，广西壮族自治区梧州市周边的一些地区纷纷实行了人工增雨作业，很多区域的降水量都在40毫米以上，然而梧州市却只有部分地方有微量降雨。有人认为，这与其云系上游所在地区先行抢雨有关，并且认为虽然3月1日梧州市同样通过人工增雨获得了宝贵雨水，但该地的行动同样会影响其云系下游的降雨分布。

针对这一看法，杨军表示：“从理论上来讲，在一定时期内，同一片云系的云水资源如果没有及时从大气循环中得到补充，其拥有的空中水资源就是恒定的，如果在一个地方实施人工增雨，其云系下游的地方降雨就必然要减少，下游即使实行人工增雨，成效也会受到影响。”

深度揭秘人工增雨

同样的故事也在当年的华北和西北干旱区上演。整个2月，陕西西安、咸阳等7个地市的90余个县纷纷开展地面人工增雨作业，增加的降水对缓解当地旱情确实发挥了重要作用，但是其降雨分布极不平衡。截至2月26日上午，有的地方降水量达10-15毫米，而陕西南部和北部的部分地区降水量不足1毫米。此外，在2月7日至8日，华北干旱区各省市也纷纷利用有利天气条件实施人工增雨作业，山西、河北和河南的一些地方的降水量达到10毫米以上，其他许多地区的降水量却依然不足0.1毫米。

李小泉也指出，如果一个处在云水资源上游的地方实施人工增雨作业，那么处在下游区域的一些地方实施人工增雨时降雨量会大大减少，甚至根本不会下雨。

那么，人工增雨（雪）的背后，是周边地区的气候破坏吗？其实不然。据李小泉介绍，人们可以从三个方面完全消除这样的顾虑。

首先，中国气象局人工影响天气中心对于全国的空中水资源有着统一的调度和协调，特别是在应对干旱时，雨水会有计划性的分配在一些具体区域上，从而保证大部地区的旱涝平衡。

其次，我国现在的人工增雨（雪）技术增加的降水量十分有限，平均增雨（雪）效果约16%到17%。随着大气中不断有水汽补充，对下游降水的影响也十分有限。

最后，现在一般所实行的人工增雨作业对雨水资源在空中的分布只会产生小范围影响。目前还没有从科学上找到证据证明，现在大规模的人工增雨能对天气产生大范围、跨区域的影响。人们没有必要对人工增雨过于紧张。

“云的运动是大自然中气流运动的结果，就现在而言，我们人类的人工增雨作业对气团运动的影响是非常小的。因为它一直处于飘浮运动之中，你怎么能将某一个云团变成自己的空中水库呢？” 杨军表示，人工增雨是一项科学，我们应该认识到它的作用，但是也不能过于夸大，产生一些幻想。“大自然有它自己的运行规律，很多人梦想着如同神话中说的一样能呼风唤雨，这是很不现实的，这是应该予以破除的科学迷信。”

人工增雨（雪）想说爱你不容易

人工增雨（雪）既然有这么多好处，那是不是每逢干旱出现时，我们就可以使用呢？答案必然是否定的，雨雪当然不是想下就能下，人工增雨对于水汽条件的要求其实是相当高的。

“进行人工增雨（雪）作业有一个至关重要的条件，是空中必须要有云，要有大量富含水汽的云。没有这个条件，旱灾再严重也不能通过人工增雨（雪）作业来解决问题。” 杨军说：“解决我国的旱灾问题，最主要的还是节约用水并使用先进的技术进行灌溉。大气水资源虽然可以通过人工增雨（雪）的方式进行利用，但不是解决干旱问题的根本方法。”

关于人工增雨（雪）作业是否会污染环境，目前社会上也仍旧存在争议。杨军解释道，人工影响天气作业中经常使用的干冰、液氮、碘化银等催化剂，并不会造成环境污染。干冰、液氮汽化后成为二氧化碳和氮气，它们都是空气的组成部分，对环境不会产生影响。碘化银中的银离子是重金属，但碘化银用量极小，飞机飞一架次所用的碘化银大约在200克到300克，一枚高炮炮弹只含有1克碘化银，一枚火箭弹里边大概只含8克到15克的碘化银，这个量的碘化银分散在很大的区域里面，其单位面积的含量微乎其微。

北京市人工影响天气办公室也证实了这一看法，他们在长年开展人工增雨作业的密云水库等区域进行过监测，结果表明银离子含量远远低于国家规定的标准，达不到污染的程度。

虽然人工增雨不会带来环境污染，但是它自身可能给人们的安全带来一定的威胁。

2011年1月28日傍晚，李先生一家过完年回到家乡安徽省亳州市涡阳县，他发现房顶出现了一个大洞，并且在屋内水泥地上插着一根长长的像铁管一样的东西，家具和墙上都发现了被损坏的痕迹。李先生把那根插在地上的管子拔出来后才发现，这管子竟是类似炮弹一样的东西。他说幸好当时家里没人，不然后果不堪设想。

据知情人士介绍，这个所谓的“炮弹”应该是人工增雨的火箭弹，而火箭弹尾部的减速伞上也有数字编号。据李先生的家人介绍，当时发现火箭弹的时候，尾部的减速伞并没有打开，如果打开了就不会给他家造成那么大的损失。

深度揭秘人工增雨

人工增雨（雪）火箭弹的事故虽然会偶尔发生，但专家表示人们不必过于担心，随着科技手段的日新月异，人工增雨（雪）作业的安全性也在不断提高。据文献资料《新型人工增雨炮弹性能分析》显示，新型人工增雨炮弹的技术改进，对于突破爆炸破片超标的瓶颈有着重要意义，使新型人工增雨炮弹引信更加可靠，提高了引信发火可靠性，提高了使用安全性和产品本身的性能价格比，对人工影响天气事业无疑可以起到更好的保障作用。

李小泉也表示，人工增雨（雪）作业对于安全性的要求还是很高的。首先要对作业的下垫面（人工影响的区域）进行全面调查。例如这个地区原来没有住人，现在有了居民，那么火箭发射仰角就可能要进行相应的调整，从而缩小影响区域；另外，在确定了火箭作业区域和范围后，人影部门在作业前会发布一个安民告知，通知相关区域的民众提前做好准备。

结语：

人工增雨（雪），是一项人类凭借自身能力尝试改变天气的手段，绝对不是一种解除干旱，增加水库蓄水，调节自然气候的“万用药”。我们生活在大自然中，必然要遵循自然的规律，否则受苦的还是我们自己。与其总是想着人工干预天气的方法，倒不如考虑如何更加绿色、健康、低碳地去生活，珍爱我们共同生活的环境。

来源： 中国天气网