空中有朵雨做的云

文｜李宗俍 高欣 范秀平 蔡兆鑫

我是由懸浮在空中的大水滴、小水滴、過(guò)冷水滴、冰晶、雪花等或者它們的混合物組成，人工影響天氣（下簡(jiǎn)稱“人影”）工作者將這些統(tǒng)稱為云和降水粒子。對(duì)于人影工作者來(lái)說(shuō)，我像一座待開(kāi)發(fā)的巨大寶藏。因?yàn)椋_(kāi)展人影要選擇適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)時(shí)機(jī)、適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)位置和適當(dāng)?shù)拇呋瘎Ｄ敲?，適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)是什么？下面就一起走進(jìn)“我”的故事吧。

選擇適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)時(shí)機(jī)

人們?cè)诘孛嫔喜荚O(shè)了雷達(dá)、雨滴譜儀、微波輻射計(jì)等儀器觀測(cè)我，在空中有氣象衛(wèi)星時(shí)刻在監(jiān)測(cè)我，但這些手段只能了解我的大概性格，人影工作者根據(jù)這些儀器采集到的數(shù)據(jù)能分析判斷出我的腰圍、身高、體態(tài)以及我存在的時(shí)間長(zhǎng)短，了解我的體溫變化、含水量多少，抑或是推測(cè)出我身體的不同部位變形的快慢。

但是，我每時(shí)每刻都在變化，我身體內(nèi)部的各種粒子隨時(shí)都在發(fā)生著破碎、新生、碰并、增長(zhǎng)。若想知道我內(nèi)心的小秘密，更加細(xì)致地了解我的性格特點(diǎn)，就需要探究我身體內(nèi)部不同發(fā)展階段的細(xì)微變化，確切地了解我身體里各種粒子的大小、樣子以及多少，而這些依靠地面儀器和衛(wèi)星還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

于是，人影工作者們做了一件大事——飛機(jī)穿云觀測(cè)。這種特殊的飛機(jī)與客機(jī)并不同，它的機(jī)艙內(nèi)外掛接了各種觀測(cè)儀器，這些觀測(cè)儀器可以很詳細(xì)地向人影工作者展示我的變化軌跡。我的體內(nèi)溫度隨時(shí)間和高度怎樣變化、風(fēng)把我往哪里吹、用了多大的勁兒，我體內(nèi)的小冰晶、小冰雹，甚至霰、米雪、冰粒有多少、有多大，這些儀器都能記錄下來(lái)。有時(shí)人影工作者還會(huì)安排多架飛機(jī)同時(shí)穿云觀測(cè)，這樣獲取到的信息就會(huì)更多、更詳細(xì)。

尋求適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)位置

盡管通過(guò)地面、穿云等多種觀測(cè)，人們對(duì)我有了一些了解，但想要讓我由云變成雨或者在重大活動(dòng)保障過(guò)程中避免被我“攪局”，卻并不是一件簡(jiǎn)單、隨意的事。

2020年2月28日，山西省氣象局官網(wǎng)上發(fā)布了一條信息：人們開(kāi)展人工增雨（雪）必須要有“有利的天氣條件”。什么是有利的天氣條件？查閱中央氣象臺(tái)此前的預(yù)報(bào)，可以看到“2月26日—28日，自西向東將出現(xiàn)大范圍雨雪天氣過(guò)程”，開(kāi)展人工作業(yè)，必然要有大的天氣背景做支撐，只有在大的天氣背景條件下順勢(shì)而為，才能將空中的我變成地面的雨或雪。

這條信息還提到了“降水期間，山西云系深厚，具有較好的增雪潛力?！边@正是基于人們對(duì)我的觀測(cè)了解，知道當(dāng)時(shí)的某個(gè)時(shí)間段內(nèi)山西境內(nèi)云水資源豐富、有成云致雨潛力，適合開(kāi)展人工作業(yè)，才決定“高空飛機(jī)和地面火箭、高炮、焰爐聯(lián)合作業(yè)”。

無(wú)論飛機(jī)、高炮還是火箭，都必須遵守統(tǒng)一的指揮調(diào)度，在允許的空域和作業(yè)時(shí)限內(nèi)作業(yè)。天上、地面的聯(lián)合作業(yè)是有時(shí)間和空間劃分的，并不是同時(shí)作業(yè)。人工增雨也并不是想增就能增，不僅要符合天時(shí)、地利，還要?dú)庀?、軍?duì)、民航、機(jī)場(chǎng)等多部門甚至周邊省市的協(xié)調(diào)合作才能完成。

選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/h2>

在人影工作者眼中，我被大致分為暖云和冷云。暖云是指云頂溫度在0 ℃以上的云，冷云是指云底溫度在0 ℃以下的云。因?yàn)樵苾?nèi)溫度不同，采用的催化方式也有所區(qū)別。

實(shí)際上，人影工作者通常碰到的多是暖云冷云在一起的混合云。這就需要人影工作者結(jié)合我的高度、厚度、濃度、范圍等因素綜合考慮催化劑的類型和用量。

在很多暖云中，小云粒子的半徑只有5～10微米，只能在空中自由漂浮，想要降落到地面，需要“長(zhǎng)大”到直徑100微米以上才能對(duì)抗上升氣流，形成能夠下落的雨滴。人影工作者曾嘗試往云中播撒直徑略大于40微米的水滴,來(lái)促進(jìn)水滴和云滴碰并,但這種方法效率很低，每克水大約只能形成幾百萬(wàn)個(gè)雨滴胚胎。

后來(lái)，人們又嘗試將水泥粉撒入云層，效果依然不是很理想。之后還用過(guò)鹽粉、尿素等來(lái)促使云中的小水滴團(tuán)結(jié)在一起，例如食鹽，每克大約能形成幾千萬(wàn)個(gè)雨滴胚胎，再通過(guò)碰并過(guò)程形成雨滴，效果比播撒水滴好得多。但這些催化劑往往對(duì)作業(yè)飛機(jī)有一定的腐蝕性，而且每次作業(yè)時(shí)需要攜帶的催化劑量很大，且在播撒時(shí)需要打開(kāi)飛機(jī)艙門，增加了作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在科學(xué)家們已經(jīng)研究出越來(lái)越多安全有效的吸濕劑作為暖云催化劑，可以在很短的時(shí)間內(nèi)將大量小水滴匯集，增加云中的降水效率。此外，人們也會(huì)在霧或云中播撒催化劑，促使霧滴或云滴蒸發(fā)，以達(dá)到消霧或消云的目的。

如今，中國(guó)國(guó)內(nèi)改裝比較成功的人影作業(yè)飛機(jī)已經(jīng)可以同時(shí)裝載暖云催化劑、制冷劑和碘化銀，分別針對(duì)暖云、溫度較高的冷云和溫度較低的冷云開(kāi)展不同情況下的人影作業(yè)。

現(xiàn)階段人們對(duì)我有了一些了解，在人影工作中也取得了一些成就，但是，我太龐大、太復(fù)雜，即使飛機(jī)穿云觀測(cè)，也不過(guò)是觀測(cè)到了我的局部細(xì)節(jié)，猶如“管中窺豹”。因此，未來(lái)對(duì)我的探究和試驗(yàn)仍將任重而道遠(yuǎn)。

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