科学仪器助力人工影响天气 “呼风唤雨”为人类造福

不知道大家有没有这种体验：闷热的夏季偶尔会听见几声炮响，随后过不了多久就会开始下雨。起初以为是附近驻地的部队在演习，或者是下雨前的雷声，后来才从课本上知道，这叫人工降水。它在气象学界有个统一的专业名称——人工影响天气(简称“人影”)。
 
实际上，人工影响天气的实践早在古代就开始了。我国清代《广阳杂记》有记载：“夏五、六月间，常有暴风起，黄云自山来，必有冰雹，土人见黄云起，则鸣金鼓，以枪炮向之施放，即散去。”这一段描述的是古代人用土炮轰击雹云，以避免冰雹影响农作物收成。不过，由于古代技术条件落后，人们并未精确掌握人工影响天气的原理和方法，因此这些实践未能成功。后来，到了几百年后的1958年，我国首次进行了飞机增雨作业，开创了现代人工影响天气事业发展新纪元。在此后的60年间，我国气象部门不断探索和实践，研发出众多新兴技术和科学仪器，加强了人影作业体系和能力建设。
 
最初，我国受到国外的技术封锁，人工影响天气技术和设备全靠国内专家学者自行研制。其中不乏赵九章、顾震潮、钱学森、叶笃正、施雅风、谢义炳等著名科学家，曾经为了人影事业呕心沥血。一批人影工作者针对云降水微物理结构、冷云催化剂制备方法、播撒装置、暖云催化剂核化机理等领域开展研究，并自主研发出三用滴谱仪、总含水量仪、云雾风速模量脉动仪、含水量探空仪等一系列云雾观测仪器。他们还改装了里-2型、伊尔-13型飞机并将其用于人影作业；研制出调温调压冷云室等设备进行云雾试验。通过这些科学仪器，人们能够更准确地掌握云雾实际情况，为人工影响天气工作提供依据。
 
除了重要的人影设备，催化剂研究也在蓬勃开展。人影作业当中使用的催化剂是指为达到增加降水、降低雹灾损失或促进雾层消散等目的而有意识地向云(雾)中引入的物质。它可以改变云雾和降水自然演变发展的过程，是人工影响天气工作成败的关键所在。上个世纪90年代，我国科学家经过大量配方筛选与检测试验，自主研制出高效碘化银焰剂。随后，我国发明出人工增雨防雹子母焰弹火箭间歇向后抛射、播撒催化剂的创新方法，点燃了人影事业发展的信心。目前，人工影响天气所使用的催化剂主要分为人工冰核、致冷剂和吸湿性核三类，可以满足各项人影作业的需要。与此同时，播撒装置和催化技术也有所进步，充分发挥了催化剂的效果。
 
近几年来，随着科学技术的进步，我国人影作业设备自动化、信息化、标准化和高安全性水平不断提升。X波段双偏振雷达、云雷达、激光雷达、微波辐射计、风廓线、探空设备等一批科学仪器的诞生和应用，大大提高了人影作业气象观测的能力和水平。机载云降水粒子谱仪与成像仪等科研项目的开展则推动了人影关键技术的突破。
 
今年是我国人工影响天气事业的60周年。经历了几代人影工作者的奋斗，如今人工影响天气已经成为我国防灾减灾、生态文明建设的有力手段，在服务农业建设，保障水资源安全等方面发挥着越来越重要的作用。期待未来人工影响天气技术可以更上一层楼，“呼风唤雨”为人类造福。