天公可以作美

天公不作美。雷声轰轰，叫人心惊胆颤；漫天的大雾，令飞机、火车望而却步，成了“睁眼盲人”；还存在那久晴无雨的日子，干旱把人畜急得到处乱窜⋯⋯忽然，几声炮响，久旱后的天空下起了小雨；一阵飞机马达声响过，机场上的大雾消散⋯⋯这是咋回事呢？原来这是在进行人工降雨、人工消雾活动。人工影响天气，驱灾避灾的办法很多，比较成熟的有人工降雨、人工消雾、人工消雹、人工避雷等方面。

人工降雨：

人工降雨，就是指根据云和降水形成的机制，通过播撒一定数量的催化剂，从而达到激发和增加降水的目的。

人工降雨的原理很容易理解。我们知道，云是由大量的小水滴构成的；但这些小水滴并不一定凝结成冰晶，即使温度在 0℃以下也可能只是枉然。但如果云中一旦存在冰晶，它就会吸收水滴蒸发的水分而迅速增长，进而形成雪降落下来。雪下降时可能融化，导致降雨。

但是云有暖冷之分，因而对冷云和暖云实施催化降雨的方法是有区别的。例如，在我国北方和冬季的云大多是冷云，它们是由经过冷却的云滴（0

℃以下）和冰晶共同组成的。此时要使云中产生更多的冰晶，由无雨转向有雨，或使雨量增大，必须使云中冰晶增多。可以向云中撒干冰，使局部温度下降，或者引入碘化银，使水汽分子在此冰核上凝结形成冰晶。至于暖云，则要设法使云中水滴重力变大，破坏云的稳定状态。有三种方法，一是撒吸湿性物质如食盐，使水滴凝结增大，二是干脆从飞机上直接将水泼入云中，加速降雨的产生，三是利用樟脑等表面活性物质，抑制蒸发作用产生降水的，等等。

根据统计表明，人工催化适宜增雨的云，可以使降水量增大 10％～30

％。有人因此估算，在一个平均降水量为 300 毫米的 1 万平方公里的面积上，

可以增加 6 亿立方米的水，这可是个不小的量。

人工降雨引入催化剂有几种方式，或用飞机在云顶或云中选好合适的位置，直接播撒干冰、盐粉或碘化银；或者用气球把碘化银与火药红磷混合物带入云中；或者干脆用高射炮和火箭把催化剂射入云中。此外，据说用地面

燃烧的办法，也可以把碘化银烟粒送到云中，但条件是这种云必须很低。当然，人工降雨的问题也不少，关键是要判定是什么云和在云的什么部

位引入催化剂的效率最高。

人工消雹：

人工消雹在两百多年前就有人开始尝试。消雹其实只起对雹“以大化小，以小化了”的作用。具体地说，就是向云中施放碘化银或碘化铅等催化剂，它们会使云中冰晶数目增多，冰晶形成雹胚时会消耗大量的过冷云滴，结果使所有的雹胚都无法长得太大。雹块下降时有的会融化，这就形成了水滴，或者缩小成小冰雹，于是消雹的目的就达到了。和人工降雨一样，也有使用吸湿性物质消雹的，如食盐，它们会吸收云中的水分，使雹胚不致于膨胀得太大，及时降落到地面。

消雹可以利用飞机、高射炮、火箭等。在雷达的监测下，利用高射炮、火箭发射人工成冰剂，在我国与前苏联（现在以俄罗斯为主）比较常见。俄罗斯有专用消雹火箭和专用雷达。此雷达能在 300 公里以内确定是否有冰雹，并能确定雹区面积、移动速度、降雹强度，甚至可以算出冰雹的平均直径来。我国也在 1980 年研制成了 JFJ—Ⅰ型降雨防雹火箭。

需要澄清的一点是，人工消雹也可以采用空中爆炸作业的方法。爆炸发生后，由于冲击波的作用，大冰雹会粉碎，过冷却云却会直接冻结下降，于是消雹的目的也就达到了。

人工消雾：

雾给交通带来的损失是巨大的。飞机怕雾，有雾飞机无法起飞和降落；在飞行中，无法看清目标，会发生撞山等可怕的事故。1948 年圣诞节，从武汉到上海的飞机，因大面积降雾一大就出现了三次事故。轮船怕雾，海上浓雾会使船只触礁失事；汽车怕雾，高速公路上汽车追尾事件的罪魁灾首常常就是雾。机场上一有雾，飞机无法起飞，其直接损失是以每分钟多少万元来计算的。1993 年 11 月中旬有两大，北京首都机场因雾取消航班 183 个，直

接损失 300 万元。有雾就要消雾，所以，今天有了人工消雾的新鲜事。

和云一样雾，也有冷暖之分。在 0℃以下的冷雾，目前科学家已经有较为成功的办法进行消除；而对于 0℃以上的暖雾，对付它的有效办法还没有找到。

消冷雾的原理是瑞典气象学家 1933 年提出来的。他认为，在云雾中必须有冰核存在，水汽才能以它为中心，结成冰晶降落下来。如果雾中没有冰晶，对否用人工方法将冰晶引入雾中使之消散呢？当然可以办到，这就是人工消冷雾。

实际上，第一次人工降雪的道理正好与此类似。那是 1946 年 11 月，美

国科学家谢弗乘一架小飞机，在层云上沿一条 4.8 公里的航线撒下了 1.36 公斤的干冰，使整个云层变成了白雪。干冰是二氧化碳在-78.5℃时凝结成的固体，把它洒在云雾中，可使云雾的水汽温度降低到-40℃以下，并凝结成小

冰晶，最后形成雪花掉下来。雪花掉下来，等于说消雾工作获得了成功。消冷雾的关键问题是要产生冰晶，但产生冰晶必须使温度达到-40℃以

下。一克干冰大约可以产生一万亿个小冰晶，另外，如丙烷、液氮可以使云雾气温下降到-70℃、-196℃，所以它们的消雾效果也不错。俄罗斯、我国消雾工作就曾用过液氮。与此同时，让空气对流速度达到 1.5～2.0 马赫（声音传播速度）时，据说，温度也可以降到形成冰晶的程度。

人工消雾也有直接采用降雨方法的，如使用碘化银为代表的冰核就是这样。碘化银的晶体和冰晶相似，这可以使水汽凝结在其上面。有一种方法是燃烧，即用高温把碘化银烧成小的烟粒，使它在饱和的低空雾中长成小冰晶，最后形成雨。我国气象研究院研制出高效的碘化银烟剂，每克碘化银可以产生 1015 个冰核，是干冰的 14 倍。

实际上，消雾时常常要在地面设置多个催化剂撒播点，在地面上数米高度上施放催化剂，但这关系到风向和风速问题。国外的一些国家常布置多个撒播点，根据具体情况自动调整位置。

致于消暖雾，科学家们还在努力探索。国外曾有机场采用加热焚烧的办法驱雾，如巴黎奥利机场有一大群燃烧炉，在消雾时能自动点火，可耗油量很大，而且效果不明显，所以并不十分可取。法国戴高乐机场还把喷气式飞机派上了用场，在有大雾时，工作值班人员开动喷气发动机，利用高温喷气来驱赶浓雾。另外，还有利用声磁波消雾的方法，也没有达到实用的程度。

人工防雷：

防雷这种提法是否准确，有待于探讨。但人工防雷已有几百上千年的历史了。

有人曾经指出，在我国古代建筑的各种楼阁上存在着避雷装置，这并非不可信。可是避雷并不等于消雷；严格地说，它还没有达到满足人们真正防雷的要求。

1749 年，美国科学家富兰克林用风筝作实验，揭示出了雷电的秘密。后来，他把一个尖铁棒架在高物上，铁棒下面还接有一根接地的铁丝，从而形成了世界上第一个“避雷针”。

“避雷针”实际上是在引雷和招雷，因为它在雷雨放电时，会使周围的物质带电产生破坏作用。为此有人认为，1926 年美国彼卡订尼军火库的火灾、1967 年埃尔寒贡多储油库的火灾，就是避雷针“引火烧身”产生的破坏结果。

后来，人们发现了“避雷针”的症结所在，即单根避雷针不能容纳巨大电荷的通过，要想有效地避雷，必须设置更多的通道。为此 20 世纪中期，美国的“消雷公司”研制出了新型“消雷器”。此消雷器把避雷针的针尖数量增多，并进行了合理排列，下面再用导线接上触地装置。在雷雨发生时，地面电荷和雷雨云的电荷因异性相吸，开始相互流动。在此过程中，雷电中的电场强度会受到削弱，雷击事件因此减少。

我国在 70 年代开始消雷技术研究，并且在云南、贵州、湖南、浙江、福建、河北等地进行了一些试验，并取得了很大的成功。例如，昆明气象站在太华山已建有一座 25 米高的“避雷针”建筑物，由于此地雷雨经常发生，且能量很大，几乎每年都有雷击伤人的事件，1967 年到 1979 年就发生了五起事故。1979 年后，自从该地安装了一座 6.5 米高的消雷器后，就再也没有发生过雷击事故。我国在 80 年代末已研制出新型消雷器。

人工防暴雨：

前面说过，人工能降雨、消雹，能否在多雨季节人工减少降雨呢！这的确是个有意义的话题。应该说，这并非不可能。其实，不要说人工减少降雨，连人工削弱台风、人工改变台风路线都可能实现！现在，一些科学家们正在努力进行各种尝试，争取把这些美好的愿望变成现实。

但是，人工消除暴雨还只是一个梦想，还没有哪个国家在这方面真正做过成功的试验。可另一方面，人工却可以减少暴雨的直接冲刷力，进行人工蓄水，变暴雨为资源，这却是的的确确能够做到的事。

对付暴雨，主要在于就地蓄水。据推算，一万平方公里的暴雨约有 10

亿立方米的雨水汇集到河流中，以洪水日行 100 公里进行估计，必须存在容纳每秒超过一万立方米的充量才不致洪水泛滥。但实际情况是，我们根本达不到这样的条件。如 1977 年 7 月 5 日～6 日，黄河中游经历的一次大暴雨，

在延水甘谷驿以上 5981 平方公里的流域上，最大洪峰达每秒 905 万立方米，

一天洪水量达 1.38 亿立方米，而且每立方米含泥量达 800 公斤。如此大的洪水冲刷，造成飞机场被毁，纪念馆文物被冲走，人员失踪，就不足为怪了。我们进行人工蓄水是有科学根据的。一般地，每一米厚的土层可以蓄积

100 毫米的水量；我国黄土高原的蓄水量更大。鱼鳞坑、水平沟、水平梯田是蓄水的小型工程，采用植被结合，效果会更好。10 平方米的汇流面积内有一个或多个容量近一立方米的鱼鳞坑，能够拦住 100 毫米的大暴雨。鱼鳞坑挖掘简单，规模很小，它也有利于各种植物的成活。

挡住暴雨是一回事，还要建立各种山间水库和塘坎，以便于贮水。有人统计，每 10 平方公里汇流区修一个山间水库，使总库容量达 100 万立方米，

便可以蓄积 100 毫米的雨水。如果有条件，还可以建立更大的流域性水库，贮积更多的雨水。这些雨水干旱时可以抽取利用，平时也可以开库放水，甚至发电，一举两得，何乐而不为呢。