人工影響天氣

人工影響天氣（weathermodification）指用人為手段使天氣現象朝著人們預定的方向轉化，如人工增雨、人工防雹、人工消云、人工消霧、人工削弱臺風、人工抑制雷電、人工防霜凍等。人類活動無意識地使天氣發生變化，如都市對天氣的作用等，不屬于人工影響天氣，而稱為人類對大氣的無意識影響。

現代人工影響天氣的原理是基于自然云和降水的形成過程建立的，通過飛機、火箭等運載工具向云中播撒催化劑促進云水向降水的轉化過程和提高轉化效率，如播撒碘化銀催化劑，形成大量的人工冰晶，促進云中過冷水冰晶化而形成降水。通過飛機向云中播撒吸濕性催化劑（氯化鈉等鹽粒子）促進云滴粒子形成的核化和碰并過程，產生降水粒子。

人工影響天氣

人工影響天氣主要是利用云（霧）的微物理不穩定性。例如在溫度低于0℃的冷云中往往存在著大量未凍結的水滴，播撒成冰催化劑可使它們轉化為冰晶以促進水滴的形成，釋放的潛熱會改變云的熱力、動力結構，在不同場合下可以促進降水、減少冰雹、消云（霧）或者減小臺風風力；在暖云（霧）中播撒大小適當的鹽粉可以促進雨滴的生成，在不同場合下可以促進降雨或者消云（霧）。

人工影響天氣涉及多種學科和技術。它的理論基礎是大氣科學，特別是云和降水物理學。它在試驗設計和效果檢驗中，廣泛應用數理統計的成果。在播云催化劑的研究過程中，要用到結晶學和表面化學等學科的知識。催化劑在空中和云中的擴散，涉及了大氣湍流和小尺度運動。在觀測技術方面，涉及氣象要素和云中微粒的測量技術、氣象雷達（包括多普勒雷達、雙波長雷達）技術、微波探測技術（見微波大氣遙感）、氣象衛星測量以及示蹤劑測量、超微量化學分析等。在播云技術方面，涉及火箭、炮彈和煙火劑等的設計和制作問題。在數值模擬的進展方面，則依賴于電子計算機的發展狀況。

從避雷針開始，到往云層里播撒食鹽、干冰和碘化銀，影響天氣的嘗試，幾乎可以說古已有之。

人類最早影響天氣的科學嘗試，也許應該追溯到避雷針。避雷針一般認為是富蘭克林在1749年發明。實際上首次有科學根據的人工影響天氣建議是美國氣象學者伊斯派于1839年提出的，他認為在潮濕的空氣中可用烈火產生上升氣流來造云致雨。

使用炮擊消除冰雹最早的嘗試是在1896年，一位意大利市長斯汀格使用一個2米高的大炮產生沖擊波來消除冰雹，在實驗的2年之內沒有雹災發生。1918年，法國科學家把裝滿液化氣體的炮彈發射到空中。1921年和1924年，美國科學家兩次用飛機向云層播撒帶電沙粒，試圖促使云層碰撞而降雨。這些實驗基本上都失敗了。

1946年，美國科學家I.朗繆爾等根據冰晶在降水形成過程中的重要作用，提出了人工產生冰晶影響冷云降水的設想，他的助手V.J.謝弗和B.馮內古特，發現將干冰碎粒和碘化銀煙粒引入充滿過冷水滴的云室里，能夠產生大量的冰晶。同年11月，謝弗進行了第一次對自然云層的人工催化試驗。他用飛機將3磅干冰碎塊投入云頂溫度為-20°C的過冷層狀云中，5分鐘后，云下出現了降雪。此試驗結果引起廣泛的重視，推動了人工影響天氣試驗的迅速發展。

到了20世紀60年代，美國科學家J.辛普森進行了動力催化試驗，獲得一定程度的成效。蘇聯科學家Γ.Κ.蘇拉克韋利澤等，用冷云催化方法進行了大規模防雹試驗。全世界大約已有80個國家或地區開展過這種試驗研究，其中規模較大的國家有美國、蘇聯、中國、澳大利亞、法國等。中國從20世紀50年代開始，在大多數的?。ㄗ灾螀^）開展了人工降水或防雹試驗，有些單位還進行過消霧、消云和抑制雷電的試驗。

人工影響天氣

人工影響天氣最主要的方法是播云，即用飛機、火箭或地面發生器等手段向云中播撒碘化銀等催化劑，改變云的微結構，使云、霧、降水等天氣現象發生改變。

按對象的性質不同，播云所用的催化劑也不同，其催化過程可分為兩類：

①冷云催化。溫度為0～-30°C的云中，往往存在過冷卻水滴，若在這種云中播撒碘化銀或固體二氧化碳（又稱干冰）等成冰催化劑，可以生成大量的人工冰晶。這類催化劑的成冰效率很高,1克催化劑就可生成數量級為1萬億個的冰晶，使1立方公里云體內產生濃度為1個/升的冰晶。在某些云中，人工冰晶通過伯杰龍過程可形成降水，從而達到人工降水的目的。在強對流云中，人工冰晶能長大成冰雹胚胎，同自然冰雹爭奪水分，使各個冰雹都不能長成危害嚴重的大雹塊，這樣可達到防雹的目的。在過冷云（霧）中，人工冰晶使云（霧）滴蒸發而自身長大下落，又可達到消云（霧）的目的。在冷云催化過程中釋放的巨大潛熱會改變云的熱力、動力過程，著力于這種動力效應的催化稱為動力催化。動力催化可使某些對流云的云體發展而增加降水。在臺風云系某些部位的動力催化，可能改變臺風的環流結構而削弱其最大風力，從而減輕臺風造成的災害。

②暖云催化。在云中播撒直徑略大于0.04毫米的水滴，使它們同云滴碰并，長成雨滴而降落到地面。此法效率很低，每克水大約只能形成幾百萬個雨滴胚胎。如果播撒大小適當的吸濕性鹽粒，也能促成雨滴的生成，且效率比播撒水滴高，每克食鹽大約能形成幾千萬個雨滴胚胎，再通過碰并過程形成雨滴，此法可促使暖云增加降水。在暖霧或某些暖云中播撒鹽粒使霧滴或云滴蒸發，鹽粒吸濕長大下落，也可達到消霧或消云的目的。

播云的手段有三種：

①地面播撒，通過空氣運動，帶入云中。此法雖然簡易，但催化劑從何處入云，能有多少入云，都很難掌握。

②將催化劑裝入火箭彈頭或高射炮彈內，發射到云中的預定部位。此法雖迅速和直接，但是載量有限。

③用飛機將催化劑直接播入云內。此法機動性強，載量也大，但有時受飛行安全的限制。

除播云方法外，用加熱空氣的方法消霧或防霜凍，也有一定效果。但此法耗費很大，只能用于很小的范圍，如機場跑道的消霧和果園的防霜凍。此外，用向上噴射的高溫氣流以促使空中或云中的局部空氣產生對流運動，增加局地的水汽凝結和降水；改變地面狀態或在空氣中播撒碳黑微粒以吸收更多的太陽輻射，改變局地空氣的熱力結構。這些方法還處于探索階段。

人工影響天氣操作

引導天雷

最早的人工引雷實驗應該是法國人做的。但紐曼等人利用火箭拖導線技術，于1960年在美國最早實現了真正實用意義上的人工引雷。20世紀70年代，研究者們發現用紅外或紫外激光也能實現引雷。

阻止颶風

20世紀60年代美國軍方秘密啟動了"風暴狂人"項目，試圖在大西洋上使用人工降雨技術來改變颶風的生成規律。這個計劃只對少數的颶風進行了測試，因為資料還未解密，至今也不清楚該項目是否成功。

氣象武器

1967-1972年，美國曾進行過"中間人-愛國者行動"，利用飛機播撒干冰的方法人工降雨，延長雨季，用于截斷越南的"胡志明小道"。這一行動先后出動2600架次飛機，造成山洪暴發，殺傷巨大。1978年，一項國際條約禁止將人工影響天氣用于軍事和敵對目的。

中國最早做的人工降雨是在1958年，吉林省這年夏季遭受到60年未遇的大旱。這次作業用的是食鹽，由空軍二航校的飛行員周正駕駛一架杜－２型轟炸機，在云層播撒了將近200千克。杜-2型轟炸機是當時解放軍的主力機型，這次行動也是一次準軍事行動。

1987年5月，大興安嶺特大火災中發射了降雨彈4700發，據說在一定程度上減小了火勢。20世紀90年代，國外對人工影響天氣的興趣開始減小。2009年2月，中國北方地區發生了38年罕見的干旱，很多地方使用碘化銀炮彈促使增加降水，使人工增雨在中國成為新話題。

人工影響天氣系統

自然天氣過程的能量十分巨大。一次風暴凝結的水量約為 1000萬噸的量級，其凝結潛熱為2.5×1016 焦耳，相當于燃燒 480萬桶石油的熱量。臺風中的水汽每分鐘釋放的潛熱，相當于爆炸20個百萬噸級核彈所放出的能量。如果直接耗費如此巨大的能量來制造或消滅一個天氣過程，實際上是不大可能的,經濟上也是不合算的。所以必須尋找自然天氣過程中可利用的條件，用少量的耗費促使它們向預定方向轉化。人工影響天氣的途徑，主要是利用云的微物理過程，用這種方法進行人工影響天氣，耗費比較小，效益可能很大。

國務院辦公廳2012年8月印發關于進一步加強人工影響天氣工作的意見，意見明確，到2020年，建立較為完善的人工影響天氣工作體系，基礎研究和應用技術研發取得重要成果，基礎保障能力顯著提升，協調指揮和安全監管水平得到增強，人工增雨(雪)作業年增加降水600億噸以上，人工防雹保護面積由2011年的47萬平方公里增加到54萬平方公里以上，服務經濟社會發展的效益明顯提高。

意見稱，中國積極運用現代科技手段，開展人工增雨(雪)、防雹、消霧、消云減雨、防霜等作業，取得了明顯成效，在服務農業生產、緩解水資源緊缺、防災減災、保護生態以及保障重大活動等方面發揮了重要作用。