请教"人工降雨"是怎么回事?
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发布时间：2022-04-24 07:34
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时间：2022-06-17 16:06
当某地出现干旱，影响农作物产量的时候，人们经常会采取人工降雨的办法来减轻干旱灾害，争取丰收。这项技术的历史只有50多年，目前仍处于试验研究阶段，但已经在很多国家和地区得到应用。那么，人工降雨究竟是怎么一回事呢？
要弄清楚这个问题，首先要从人工降雨的对象——云来讲起。自然界的云分为冷云和暖云，从降雨条件来说，二者有很大的不同：冷云要形成降雨，必须同时具备过冷却云滴和冰晶，二者缺一不可；暖云要形成降雨，其内部要有一定数量的大水滴。因此，这两种云的人工降雨方式也有所不同，这种不同主要体现在催化剂方面：对于那些缺少冰晶的冷云，人们用飞机、炮弹和气球等工具将冷却剂（如干冰）或冰核（如碘化银）等催化剂送入冷云之中，使其中出现冰晶，这些冰晶会使过冷却云滴蒸发为水汽，并转移到自己身上。于是冰晶不断增大变重，上升气流无法托住它，在下坠的过程中融化为水，形成降雨；对于那些缺少大水滴的暖云，人们用同样的工具将吸湿性催化剂（如食盐、盐水和氯化钙等）送入云中，使其中出现大量大水滴。大、小水滴在下降过程中由于速度和惯性的差异，发生兼并融合，增大为雨滴，形成降雨。
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时间：2022-06-17 16:07
人工降雨
rain making
1、如何人工降雨
把天上的水实实在在地降到地面上来，不让它白白跑过去，这就是人工降雨，但更为科学的称谓是人工增雨，有空中、地面作业两种方法。
空中作业是用飞机云中播撒催化剂。地面作业是利用高炮、火箭从地面上发射。炮弹在云中爆炸，把炮弹中的碘化银燃成烟剂撒在云中。火箭在到达云中高度以后，碘化银剂开始点燃，随着火箭的飞行，沿途拉烟播撒。飞机作业一般选择稳定性天气，才能确保安全。一般高炮、火箭作业较为广泛。
2、人工降雨的条件
人工降雨是要有充分的条件的。一般自然降水的产生，不仅需要一定的宏观天气条件，还需要满足云中的微物理条件，比如：0℃以上的暖云中要有大水滴；0℃以下的冷云中要有冰晶，没有这个条件，天气形势再好，云层条件再好，也不会下雨。然而，在自然的情况下，这种微物理条件有时就不具备；有时虽然具备但又不够充分。前者根本不会产生降水；后者则降雨很少。此时，如果人工向云中播撒人工冰核，使云中产生凝结或凝华的冰水转化过程，再借助水滴的自然碰并过程，就能使降雨产生或使雨量加大。催化剂在云中起的作用，打个不太确切的比方说，就好像是盐卤点豆腐，使本来不会产生的降水得以产生，已经产生的降水强度增大。
3、人工降雨对人无害
人工降雨的原理是让积雨云中的水滴体积变大掉落下来，高炮人工降雨就是将含有碘化银的炮弹打入有大量积雨云的4000至5000米高空，碘化银在高空扩散，成为云中水滴的凝聚核，水滴在其周围迅速凝聚达到一定体积后降落。碘化银由炮弹输送到高空，就会扩散为肉眼都难以分辨的小颗粒。
和巨量的水滴相比，升上高空的碘化银只是沧海一粟，太多了不仅不会增雨反而会把积雨云“吓跑”，所以，在如此悬殊的情况下，人们绝不会感觉到碘化银的存在。
此外，炮弹弹片在高空爆炸后会化成不足30克，甚至只有两三克的碎屑降落地面，其所落区域都是在此之前实验和测算好了的无人区，不会对人体造成伤害，同时，人工降雨已有一段历史，技术较为成熟，所以对人工降雨人们不必心存疑虑。
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。又称人工增加降水。其原理是通过撒播催化剂，影响云的微物理过程，使在一定条件下本来不能自然降水的云，受激发而产生降水；也可使本来能自然降水的云，提高降水效率，增加降水量。撒播催化剂的方法有飞机在云中撒播、高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等。
由于自然降水过程和人工催化过程中的很多基本问题仍不很清楚，人工降水的理论和技术方法还处于探索和试验研究阶段。世界上先后约有80个国家和地区开展了这项试验 ，其中美国、澳大利亚、前苏联和中国等国的试验规模较大 。中国一些经常发生干旱的省、区都开展了这项试验 ，其中有许多成功的例子。这对于增加降水，缓解干旱的威胁，起到了积极的作用。
俗话说：“天有不测风云”。然而，随着科学技术的不断发展，这种观点已成为过去。几千年来人类“布云行雨”的愿望，如今已成为现实。而首次实现人工降雨的科学家，就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。朗缪尔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。朗缪尔十分理解干旱季节时农民盼雨的心情。面对农民求雨的目光，面对茫茫无际的蓝天，作为一名科学家他进行了理智而科学的探索。他经过深入地研究，终于搞清了其中的奥秘。
原来，地面上的水蒸气上升遇冷凝聚成团便是“云”。云中的微小冰点直径只有0.01 毫米左右，能长时间地悬浮在空中，当它们遇到某些杂质粒子（称冰核）便可形成小冰晶，而一旦出现冰晶，水汽就会在冰晶表面迅速凝结，使小冰晶长成雪花，许多雪花粘在一起成为雪片，当雪片大到足够重时就从高空滚落下来，这就是降雪。若雪片在下落过程中碰撞云滴，云滴凝结在雪片上，便形成不透明的冰球称为雹。如果雪片下落到温度高于0℃的暖区就融化为水滴，下起雨来。但是，有云未必就下雨。这是因为云中冰核并不充沛，冰晶的数目太少了。当时，在人们中流行着一种观点：雨点是以尘埃的微粒为“冰”，若要下雨，空气中除有水蒸气外还必须有尘埃微粒。这种流行观点严重地束缚着人们对人工降雨的实验与研究。因为要在阴云密布的天气里扬起满天灰尘谈何容易。朗缪尔是个治学严谨、注重实践的科学家。他当时是纽约州斯克内克塔迪通用电气公司研究实验室的副主任。在他的实验室里保存有人造云，这就是充满在电冰箱里的水蒸气。朗缪尔想方设法，使冰箱中水蒸气与下雨前大气中水蒸气情况相同。他还不停地调整温度，加进各种尘埃进行实验。
1946 年7 月中的一天，骄阳当空，酷热难熬。朗缪尔正紧张地进行实验，忽然电冰箱不知因何处设备故障而停止制冷，冰箱内温度降不下去。他决定采用干冰降温。固态二氧化碳气化热很大，在-60℃时为87.2 卡／克。常压下能急剧转化为气体，吸收环境热量而制冷，可使周围温度降到-78℃左右。当他刚把一些干冰放进冰箱的冰室中，一幅奇妙无比的图景出现了：小冰粒在冰室内飞舞盘旋，霏霏雪花从上落下，整个冰室内寒气*人，人工云变成了冰和雪。朗缪尔分析这一现象认识到：尘埃对降雨并非绝对必要，干冰具有独特的凝聚水蒸气的作用，即作为“种子”的云中冰晶或冰核。温度降低也是使水蒸气变为雨的重要因素之一，他不断调整加入干冰的量和改变温度，发现__只要温度降到零下40℃以下，人工降雨就有成功的可能。朗缪尔发明的干冰布云法是人工降雨研究中的一个突破性的发现，它摆脱了旧观念的束缚。有趣的是，这个突破性的发明，是于炎热的夏天中在电冰箱内取得的。朗缪尔决心将干冰布云法实施于人工降雨的实践。1946 年时他虽已是66岁的老人，但他仍像年轻人一样燃烧着探索自然奥秘的热情。1946 年的一天，在朗缪尔的指挥下，一架飞机腾空而起飞行在云海上空。试验人员将207千克干冰撒入云海，就像农民将种子播下麦田。30 分钟以后，狂风骤起，倾盆大雨洒向大地。第一次人工降雨试验获得成功。
朗缪尔开创了人工降雨的新时代。根据过冷云层冰晶成核作用的理论，科学家们又发现可以用碘化银（AgI）等作为“种子”，进行人工降雨。而且从效果看，碘化银比干冰更好。碘化银可以在地上撒播，利用气流上升的作用，飘浮到空中的云层里，比干冰降雨更简便易行。
“人工降雨”行动在战争中作为一种新式的“气象武器”屡见不鲜。美越战争时期，由柬埔寨通往越南的“胡志明小道”车水马龙，国外支援越南人民抗击美帝侵略者的作战物资，靠这条唯一的通道源源不断地送往前线。但那里常常出现暴雨，特大洪水，冲断桥梁，毁坏堤坝，大批运输车辆挣扎在泥泞的山路上，交通受到了很大的影响，其破坏程度不亚于轰炸。开始越
方对这种突如其来的暴雨茫然无知，后来，经多方侦查才知道，这是由美国总统约翰逊亲自批准并实施了6 年之久的秘密气象行动，即美国在那条路上空进行了“人工降雨”行动。
“天有可测风云”其含义不仅在于“人工降雨”，它还启发人们能合理地进行人工控制天气。朗缪尔对此也作了研究，他希望在暴风雨来临之前，运用人工控制的方法，将它消灭在萌芽状态。这一设想不仅合理而且可行，现在已得到了广泛应用。
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时间：2022-06-17 16:07
人工降雨的科学原理
云是由水汽凝结而成；而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多寡以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银）从而达到降雨目的。一是增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰并增大；二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰并增大，当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。
降雨的形成
在云块中，随着空气中水汽的不断补充，过饱和的水汽继续不断地在云滴上凝结和凝华，使云滴继续增大，当增大到一定程度，由于重力作用，云滴开始下落，在下落过程中，大的云滴下降速度快，小的云滴下降速度慢，因此大的云滴会赶上小的云滴，合并成更大的云滴，如此下去，云滴就象滚雪球一样越聚越大，最终落向地面，成为雨滴。
在夏季晴朗的日子里，当某地区存在暖湿时，便会产生对流运动。暖湿气流从地面升起，因绝热达到过饱和而凝结成云。在下降气流控制的地方，空气绝热增温，空气相对温度较小，云无法产生，于是便形成了一朵朵的顶部凸出、底部平坦像馒头一样的淡积云，若对流继续发展，由于上升气流的中部比周围强，于是便形成了象山峦或宝塔那样的浓积云和更加宠大的犹如巍巍高山的积雨云了。
专家解释人工降雨的形成有两个必要条件，一个是当地天空中拥有水汽较丰厚的云层，第二个是大气环流的走向。而这两个条件都需要有精确的实时气象资料。
专家还否认了人工降雨会造成灾害性天气的说法，专家认为，人工降雨的原理是人为地把云层中的水汽迫降成雨，水汽本身就不丰厚，造成暴雨的几率很小。
