科學儀器助力人工影響天氣 “呼風喚雨”為人類造福

不知道大家有沒有這種體驗：悶熱的夏季偶爾會聽見幾聲炮響，隨后過不了多久就會開始下雨。起初以為是附近駐地的部隊在演習，或者是下雨前的雷聲，后來才從課本上知道，這叫人工降水。它在氣象學界有個統一的專業名稱——人工影響天氣(簡稱“人影”)。
 
實際上，人工影響天氣的實踐早在古代就開始了。我國清代《廣陽雜記》有記載：“夏五、六月間，常有暴風起，黃云自山來，必有冰雹，土人見黃云起，則鳴金鼓，以槍炮向之施放，即散去。”這一段描述的是古代人用土炮轟擊雹云，以避免冰雹影響農作物收成。不過，由于古代技術條件落后，人們并未精確掌握人工影響天氣的原理和方法，因此這些實踐未能成功。后來，到了幾百年后的1958年，我國首次進行了飛機增雨作業，開創了現代人工影響天氣事業發展新紀元。在此后的60年間，我國氣象部門不斷探索和實踐，研發出眾多新興技術和科學儀器，加強了人影作業體系和能力建設。
 
最初，我國受到國外的技術封鎖，人工影響天氣技術和設備全靠國內專家學者自行研制。其中不乏趙九章、顧震潮、錢學森、葉篤正、施雅風、謝義炳等著名科學家，曾經為了人影事業嘔心瀝血。一批人影工作者針對云降水微物理結構、冷云催化劑制備方法、播撒裝置、暖云催化劑核化機理等領域開展研究，并自主研發出三用滴譜儀、總含水量儀、云霧風速模量脈動儀、含水量探空儀等一系列云霧觀測儀器。他們還改裝了里-2型、伊爾-13型飛機并將其用于人影作業；研制出調溫調壓冷云室等設備進行云霧試驗。通過這些科學儀器，人們能夠更準確地掌握云霧實際情況，為人工影響天氣工作提供依據。
 
除了重要的人影設備，催化劑研究也在蓬勃開展。人影作業當中使用的催化劑是指為達到增加降水、降低雹災損失或促進霧層消散等目的而有意識地向云(霧)中引入的物質。它可以改變云霧和降水自然演變發展的過程，是人工影響天氣工作成敗的關鍵所在。上個世紀90年代，我國科學家經過大量配方篩選與檢測試驗，自主研制出高效碘化銀焰劑。隨后，我國發明出人工增雨防雹子母焰彈火箭間歇向后拋射、播撒催化劑的創新方法，點燃了人影事業發展的信心。目前，人工影響天氣所使用的催化劑主要分為人工冰核、致冷劑和吸濕性核三類，可以滿足各項人影作業的需要。與此同時，播撒裝置和催化技術也有所進步，充分發揮了催化劑的效果。
 
近幾年來，隨著科學技術的進步，我國人影作業設備自動化、信息化、標準化和高安全性水平不斷提升。X波段雙偏振雷達、云雷達、激光雷達、微波輻射計、風廓線、探空設備等一批科學儀器的誕生和應用，大大提高了人影作業氣象觀測的能力和水平。機載云降水粒子譜儀與成像儀等科研項目的開展則推動了人影關鍵技術的突破。
 
今年是我國人工影響天氣事業的60周年。經歷了幾代人影工作者的奮斗，如今人工影響天氣已經成為我國防災減災、生態文明建設的有力手段，在服務農業建設，保障水資源安全等方面發揮著越來越重要的作用。期待未來人工影響天氣技術可以更上一層樓，“呼風喚雨”為人類造福。