天气预报和呼风唤雨
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天气预报和呼风唤雨
人工智能天气预报　　当你从电视上，广播里或报纸上看到、听到气象台站的天气预报时，也许会问：天气预报是怎么做出来的?从新的发展观点看，天气预报=观测天气+计算机+人的智慧。&& 　　进行天气预报，首先要利用各种观测仪器，如无线电探空仪、气象雷达、气象卫星等，对大气的压力、温度、湿度及风、雨、云、雪等气象要素进行观测。然后，要利用电子计算机自动收集、管理、处理观测到的气象数据(包括绘制天气图)，并将观测到的气象数据作为初始值，代入天气预报方程，利用电子计算机进行快速计算。最后，需要由具有丰富经验的气象预报专家在一起讨论，确定高气压、低气压、台风、锋面等天气系统的移动方向及速度，从而得知本地区未来天气的变化情况。&&& 现在的问题是，尽管计算机能代替人们去做大量的数据处理工作及复杂的数值计算工作，但无论如何也还需要人的介入，需要具有丰富经验的天气预报专家参加分析预报工作。能否不需要人的介入，让计算机控制、管理天气分析预报的整个过程，以实现天气分析预报的全面自动化呢?回答是肯定的。不过，一般的计算机可不行，需要具有人工智能功能的计算机才行。&&& 人工智能是当前计算机科学中一个十分活跃的领域，它和数据库、计算机网络一起，构成了当今计算机科学的“三大热门”。人工智能主要是研究用计算机来摸拟人类某些智力活动的。例如，图形识别、分析学习过程、探索过程、推理过程及环境适应等的有关理论和技术。&&& 人工智能在天气分析预报中的一个突出应用，就是自动识别天气图。前面谈到，在天气预报过程中，往往需要由有预报经验的气象专家在一起参与讨论确定。因为根据天气学原理知道，受高气压影响时，天气一般总是晴好的；受低气压和冷锋影响时，常常会阴天，或刮风、下雨；受台风影响时，将会出现狂风暴雨。因此，我们可以集中具有丰富经验的气象专家的智慧，编制一个智能图形识别程序，由它来自动识别各种各样的天气图形。显然，既比人快，也比人准确。&&& 当然，智能图形识别，仅是人工智能在天气预报中的一个应用。我们还可以摸拟人在进行天气分析预报时的各种分析判断过程、计算加工过程等等，编制一个大型的智能天气分析预报程序。有了这样的智能模拟程序，不仅可以将烦琐的数据处理及复杂的数值计算等工作交给计算机去做，而且还可以利用计算机来模拟气象专家在进行天气分析预报时的某些智力活动。无疑这将大大提高天气预报的准确性、及时性。随着计算机科学和气象科学的发展，“天气预报=观测天气+计算机+人的智慧”这个天气预报公式必将被“天气预报=观测天气+计算机(包括数据库与网络)+人工智能”所代替。
天气预警进入公众生活&&& “今天下午自西向东本市将出现强雷雨天气，雨量分布不均，部分地区有中到大雨……”日开始，北京部分市民通过手机就能收到这样的“气象预警消息”。&&& 这是北京市建立的突发性气象灾害预警系统给公众安全生活带来的新变化。今后，当突发性灾害天气即将发生时，气象台将通过手机短信、互联网、公交车电子显示屏以及电视台、电台等公共媒体，免费向公众发布气象预警消息。&&& 通常，突发性灾害气象预警信息是由气象局负责，由气象台发布。气象部门在进行天气预报和监测过程中，若发现突发性灾害天气即将发生或发展时，将立即启动突发气象事件紧急预案和气象灾害预警信息发布工作流程，通过电视、电台、电话和部分手机短信、互联网等多种信息渠道，第一时间向社会公众发布气象预警消息。&&& 突发性气象灾害种类繁多，主要包括暴雨、冰雹、大风、沙尘暴、降雪、大雾、高温热浪和其他可能对公共安全生产产生较大影响的突发性天气事件。而暴雨、沙尘暴、高温热浪等7种可能对公共安全产生较大影响的突发性天气，将提前30分钟到2小时预警。在预警信息发布后，气象部门将密切监视天气变化，实时更新气象信息，使公众及时了解天气变化情况。灾害性天气结束时，气象台还将发布终止灾害预警的信息。&&& 需要指出的是，由于发送5万条短信需要40分钟，气象灾害天气却往往到临近1到2小时才能预报。因此，现有短信平台相对有限的流量，导致并不是每个移动用户都能收到预警。&&& 直接催生突发性气象灾害预警系统的，显然还是该年7月10日的京城暴雨。当天，北京突降暴雨。短时间内，城区积水严重，交通瘫痪。正是这场北京20年来持续时间最长、强度最大的暴雨，人们再一次关注起灾害天气的城市预警和应急系统。&&& 一系列问题被提了出来——如何对天气情况进行定时定点定量的细致预报?如何最快最广最有效地让公众获取突发性灾害天气信息?如何降低灾害天气的影响?&&& “老天打个喷嚏，城市就感冒发烧”，这样的现象不仅发生在北京。当年7月12日，大风雨导致上海公共交通几近瘫痪，全市大面积停电，同时夺去了7条生命。&&& 有关专家指出，目前的城市灾害管理存在着“重灾轻防”的弱点，往往在灾害事故发生后，相关部门才不惜动用一切力量抢险救灾。如果能够设立完善的预警系统，无疑能使公众更快、更广泛地获知突发性灾害天气，从而在一定程度上减少灾害的损失。&&& 同时，专家还指出，建立完善的预警体系，需要气象预报部门和相关政府部门的配合。然而，预警效力能否得到发挥，需要诸多公共服务部门的合作。只有相关部门在第一时间内实现“联动”，才能保证公众从容应对灾害性天气。&&& 目前我国城市化进程中规划落后、管理滞后等弊端，专家指出提醒，在近年来的城市化进程中，不少城市出现了一些华丽的“短视”项目，与改善城市功能毫无关系。一旦“天有不测风云”，城市功能的脆弱就暴露无溃。
人工防霜冻　　霜冻是气象灾害之一，一般多出现在秋末和春初季节。从全国观测资料分析看到，各地都有可能出现霜冻，但霜冻日数有较大差异。东北地区出现霜冻日数较多，年平均有140天以上，而南方广州、南宁、海南、福州、台湾较少，年平均只有几天，有的地方甚至不出现霜冻。&&& 霜冻对农作物的危害很大。每当出现霜冻的时候，植物体表面温度都在零度以下，植物体内的每一个细胞之间的水分就被冻结成微小冰晶体。这些冰晶在植物内部又要凝华细胞的水分，冰晶又逐渐长大。由于冰晶体的相互作用，细胞内部的水分向外渗透，使植物的原生质胶体物质凝固。这样的霜冻过程在几小时内形成，最终造成了农作物因细胞脱水而枯萎死亡。&&& 防御霜冻造成农业灾害的措施有各种各样的方法，如：选择适宜种植地区，营造防护林、选用作物品种等。而人工防霜冻是人们主动采取措施，改变易于形成霜冻的温度条件，保护农作物不受其害。&&& 1．“硝蒽”烟雾剂防霜冻& 年秋季，吉林省人工降雨防雹办公室分别在农安县华家乡、龙王乡、盘石县取柴河镇进行人工防霜冻作业试验。每次试验面积为100公顷，划分为作业区和对比区。在作业区内设置“硝蒽”防霜剂发烟点，保护玉米、水稻、高梁、大豆、白菜不受霜冻之害。与此同时布置十个气象观测点进行温度、湿度、风、地表温度等测量。每当预报夜间、晴空、静风可能出现霜冻时，即进行熏烟作业，使烟雾覆盖作业区。这种烟雾阻止了地面向天空长波辐射降温的作用，所以农作物周围环境温度都高于没有烟雾的对比地区，一般高出2～3℃。这样就可以使作业区，不会出现霜冻。由于防霜冻效果的作用，作物生长期可延长5～7天，致使玉米增产14％～20％；高梁增产17％～24％；水稻增产9％～12％，取得很好的经济效益。&&& 2．杀灭冰核细菌防霜冻农业科学家研究农作物生态时发现，人们用肉眼看不见的细菌，附生在不同植物的表面，而这些细菌具有冰晶核活性的特点。大量实验证明，在植物体表面附生众多冰核细菌时，植物细胞内水分出现结冰时的温度为-1℃～2℃，均高于植物体没有附生冰核细菌的农作物，这就是冰核细菌的活化作用。&&& 既然冰核细菌能够使植物细胞在-1℃～2℃结冰，人工可以用药剂消除植物体表面的众多冰核细菌，使植物体能在较低的温度时结冰，变成了耐霜的植物。科技人员经过多年的研究，已经从各类药物中筛选出抗霜剂l号、抗霜素l号和抗霜保三种防霜药剂。应用抗霜剂l号喷撒在苗期玉米叶上，防霜冻效果明显，成功率为80％。&&& 3．覆盖法& 防霜冻用土覆盖法效果很好。例如棉花刚出土时，可用犁翻起土盖在幼苗上，能够使苗周围温度升高不受霜害，霜冻后再扒开覆土。这种覆盖可以维持2～3天或更多几天，等到天气回暖后再清除覆土，幼苗能很快恢复生长。另外为了西瓜苗不受霜冻，可以用牛皮纸做防霜帽，盖在瓜苗上，周围用土压好。纸帽下的温度1℃～6℃，外边的最低温度为-2℃。看来每亩田间株数较少的作物用纸帽防霜冻也是一种较好的方法。&&& 4．喷水法喷水防霜冻的原理是从水压机的喷头喷出温度高于O℃的水，落在植物体上很快会结冰。当水结冰时释放出大量热量，就会使植物体温不会下降。不断喷水，不断结冰，才使植物体温保持O℃。用喷水防霜冻的时候，必须湿球温度9℃时开始喷水才能有效果。当日出后温度升高，冰融化，植物恢复原来状态。另外这种方法最适合果树不怕结冰压断树枝的植物，千万不要用于玉米、黄瓜等怕压断枝叶的植物。&&& 5．扰动法在夜间局部地区出现辐射冷却，地面温度低，而距地面1O～20米高度气温高时的气象条件叫逆温，这时也常常出现霜冻。人们常用大的风扇使上暖下冷的空气混合，提高地面温度进行防霜冻。澳大利亚人曾将直径为6.4米的大风扇安装在10米高的铁架上，霜冻之夜，开动风扇使空气扰动混合，在15米半径内升温3～4℃，防霜冻效果很好。美国用直升飞机在低空飞行，飞过后使空气扰动升温2℃～5℃，升温持续20～30分钟，连续飞行能在较大范围内防御霜冻。&&& 6．加热法应用煤、木炭、柴草、重油等燃烧使空气和植物体的温度升高以防霜冻，是一种广泛使用的方法。江苏有些果园为了防御霜冻，挖“地灶”在霜冻出现之前，将干草、树枝等放在“地灶”内燃烧，释放出热量，使周围温度升高，植物体不会出现霜冻，效果很好，但这种方法会造成污染。另外近年来试验一种增热物质。在霜冻出现之前，将增热剂撒播在植物垄沟内，它在夜间可增温2.5℃。常用的增热剂如石灰，它能够释放出热量，促使植物体周围温度升高l～2℃。
人工收集雾水&&& 庐山为什么那样美？人们认为它与云雾有关。&&& 庐山全年平均雾日192天。5～6月多雾，有雾日20天，7月少雾也有13天。庐山北依长江，东南毗临鄱阳湖，西南部与丘陵山区相连。这里云雾之多，除大范围天气系统降水越过山区之外，另一个原因是长江和鄱阳湖的水汽供应充分和地形动力抬升及向阳坡的热力影响，所以地形作用生成的雾极为频繁。&&& 但是庐山在江南梅雨季节过后，雾多雨少，干旱抬头，小溪干涸。山上的云雾茶和种植的蔬菜，由于干旱生长受到影响。山上的琴湖水库的水也逐渐减少，而庐林水库中的蓄水也只能保障人们的生活用水，无法满足茶树和蔬菜生长用水。于是庐山云雾观测站的专家们提出：开发雾水资源，从雾中取水，解决植物需水问题。&&& 怎样从雾中取水呢？庐山雾日较多，雾中含水量也比较丰富，浓雾可达每立方米l～3克。浓雾出现可持续10～30小时之多。人们在雾中行走时头发和眉毛都出现水珠，在松柏树下停留时，就看到雾水滴从树枝上掉下，时间长了，衣服都变湿了。这是浓雾的微小水滴，沉降逐渐积累、汇集在一起，形成水珠滴下，宛如雨滴。&&& 庐山林场的工人们按照专家们提出的方法，把多个木制的大盆，放在松柏树下，一夜之间就有20～30千克的雾水落入盆中，可以用来解决局部云雾茶和蔬菜的用水。&&& 国外也有利用雾水资源的先例。南美州的秘鲁西部为濒临太平洋的山地和沙漠地区，属热带沙漠、草原干旱气候，年平均降水量一般不足50毫米。由于西临太平洋雾日较多，一些树林靠雾水生长。秘鲁为开发雾水资源，在西海岸利马(首都)以北105千米处的拉奥罗亚和利马以南602千米处的阿雷基帕设立了两个雾水收集站。雾水收集器是用尼龙网制成的，网上的小孔是1毫米X 1毫米大小，面积4.5平方米。尼龙网支架下边有一个大铁盘收集雾水，经过小管流入自记雨量计中，即可测量出收集了多少雾水。两个雾水站收集雾水最多的一年是月期间。在拉奥罗亚收集雾水l336.2升，换算出雨量为296.8毫米，在阿雷基帕收集雾水742.5升即165.1毫米雨量。&&& 智利是一个狭长的滨海国家。它的北部地区同样干旱少雨，然而冬季雾日较多。人们同样也用尼龙线织成网，网孔约1厘米见方，在雾的来向竖立布设起来，收集雾水。平均每天尼龙网收集雾水每平方米20升雾水，最多的时候可收集每平方米50升。用大尼龙网收集雾水每日能够收集400升雾水。因此，在我国高山云雾较多的地方和沿海雾日较多的城市和沿岸开发雾水资源、缓解局地干旱是一个有效的途径。
人工影响地形云增水& 加利福尼亚州位于美国西海岸，西临太平洋，东部与内华达州和亚利桑那州接壤，内华达山脉分布在州的东侧。一年四季西部沿海的暖湿空气向陆地移动，在内华达山脉地区常常形成地形云。地形云是山地上升气流抬升、水汽凝结而成碎积云、积云和浓积云，好似山峰连成一片。每当冷锋天气系统移过山区时，时有积雨云和强风暴云产生。地形性的层状云连绵数百里，云波滚滚，无边无际。&&& 历年秋、冬季节，深厚的云层越过山区时，产生大量降水(雨、雪)，为当地农业灌溉、工业和娱乐休养、生活用水提供了大量淡水。但是随着美国经济的不断发展，水资源还是不足。因此，美国开垦局等单位联合，多年来在内华达山区开发云水资源，进行人工增水。&&& 他们用无线电探空仪、飞机、雷达等仪器设备，在山区对云层结构进行了大量探测。资料分析结果显示：秋、冬季节地形云也有云顶温度为-6℃～-12℃的云层，属于温度偏高的类型。这种地形云内部过冷水较多，有利于人工影响降水。另一种是云顶温度为-13℃～-23℃，属于温度偏低的地形云，内含有自然冰晶较多，过冷水偏少，这种云层条件不利于人工降水。&&& 人工影响内华达山脉地形云降水作业，是在年进行的。用飞机上装置的碘化银发生器进行催化地形云。监测播撒碘化银效果的设备有探测飞机、雷达和雨量测量网。&&& 每次人工降水作业时，一架探测飞机和一架播撒碘化银的飞机同时起飞，一前一后飞行。每次在云中探测到适合作业的部位(温度-6℃左右)时，另一架飞机上的碘化银发生器就开始作业。飞机在36公里范围内往返飞行。一般情况下，一次作业1～2小时。根据飞机探测资料，当云中含水量大于每立方米O.1克时，碘化银冰核播撒作用比较明显。在人工影响的云区内可产生降水50000立方米。冬季冷锋过山区时，由于云层深厚，含有大量过冷水。用飞机播撒碘化银作业后，地面可测到降水增加10％～20％。&&& 美国曾在科罗拉多的落基山脉、新墨西哥的杰朱治山、华盛顿的卡斯卡达山、犹他北部的瓦桑奇山等地进行过人工影响地形云降水试验，取得了各个不同的效果。例如：科罗拉多州在落基山脉地区进行人工催化地形云增水作业。他们在地面用多个碘化银发生器，分布在山的迎风面，进行分散碘化银冰晶核作业。这些人工冰核随着山坡的上升气流进入地形云中。催化试验是随机进行的。经过7年人工影响降水试验，在秋季和冬季达到增加降水15％～20％效果。大量的影响地形云增雨作业表明，地形云是可利用的云水资源。
人工清降暖雾&&& 雾也是大家所熟悉的天气现象，它常常使能见度大范围地降低。人们常用“咫尺不辨”来形容浓密的大雾。&&& 我国冬春季节常出现大雾，每当大雾覆盖机场，飞机就不能起飞和降落。江、河、湖、海出现大雾，船只就不能航行；高速公路如不关闭，同样将发生交通事故，造成巨大损失。日北京出现浓雾，首都机场果断地取消航班155架次。京津塘高速公路进京路段，连续发生两起40辆汽车追尾事故，造成9人死亡，34人受伤，被迫关闭。国内航运飞机不能正常飞行的，因雾影响的占78.9％。国外因雾影响航班不能正常起飞和着陆的占57％。&&& 国内外有一些机场和飞机，虽然装备了先进导航系统和着陆设施，一般情况下可以盲降，号称“全天候”飞行。但是当机场被浓雾覆盖时，为了旅客的绝对安全，在没有消雾前，都不允许起飞和降落。暖雾是指雾中温度在0℃以上，由小水滴组成的。而人工消暖雾更是一个比较困难的问题。经过多年的研究也取得了良好的进展。20世纪80年代法国巴黎的俄奥利和戴高乐两个机场装备了先进的消暖雾设备，供业务使用。1987年12月我国气象工作者在成都双流机场，经过多次消暖雾试验，解决了消暖雾的工程技术难题，终于获得成功。那年的12月25日清晨，双流机场浓雾弥漫，能见度小于30米，迫使从成都飞往拉萨、上海、广东等地的飞机停航。就在这个时候，机场气象站西侧的观测场地上，气象科技人员正在忙着进行雾的探测和消雾试验。他们用系留气球悬挂着现代化的探测仪器，在雾中以每10秒发回一组信息，传给地面接收机，再由计算机输出气球所在高度上的温度、湿度、露点、风向、风速和雾的厚度。地面观测记录给出当时气温为5℃，说明是暖雾。&&& 观测员应用雾滴取样器取样后，在显微镜下读出雾滴的直径为10微米，并计算出含水量为每立方米0.3克，雾滴浓度为每立方厘米100个等雾的微物理结构数据，确定了消雾方案。然后启动热力动力消雾系统，高温气体立刻由发动机口喷出，温度是650℃，随着热气流的扩散，雾滴受热迅速蒸发，雾由近到远逐渐消散。两分钟后消雾面积大于6000平方米，能见度由消雾前的30米改善到260米。各种数据表明人工消雾获得了成功。&&& 现代化的大中型民航客机起飞和着陆时，要求能见度大于1000米。为了飞机能在有雾时起飞或着陆，需要4～6台消雾发动机系统组合起来，由计算机自动操作，来清除1000米跑道上覆盖着的浓雾，这时飞机就可以在跑道上安全地起飞和着陆。如果清除浓雾作业时间持续20分钟，就能够有3～4架次飞机起飞或着陆。热动消雾系统工作20分钟，油料耗资约千元左右，就能够取得近10万元的经济效益。&&& 既然这种热动消雾系统能够成功地清除机场跑道上的雾层，同样也可以用于清除江面上的雾，可以在高速公路被浓雾覆盖而出现严重交通事故时使用。
人工降雨解旱情&&& 在浙江北部干旱的农田里，农民们还在动用一切工具向地里浇水时，只见几架飞机飞上蓝天，雨水就似甘霖般滴滴落入农田……农民们非常高兴和激动，由衷地感谢“人造水”缓解了旱情，解了他们的忧愁。其实，这种水并不是人工造出来的，它仅是人工影响天气的一种形式——人工增雨活动的产物。&&& 人工增雨，简单地说就是根据云和降水形成的物理机制，向云中播撒一定数量的催化剂，促进云的发展，从天有不测风云而达到激发和增加降水的目的。&&& 自从1946年世界上第一次人工造雪成功，使人工影响天气幻想成为现实以来，人工增雨活动已在世界各地普遍开展。我国的人工增雨活动是从1958年开始的。在我国北方的冬季，出现的云大部分为冷云，它是由过冷却云滴和冰晶共同组成。因此，要设法改变云内相态结构，使云中产生更多的冰晶，达到无雨变有雨、雨量增大的目的。目前主要有两种方法，一是在云内引入制冷剂，如干冰，引起云内局部温度急剧下降，从而迅速产生大量的冰晶。二是云内引入人工冰核，如碘化银，使水汽分子在冰核上凝华，形成冰晶，并使冰晶不断增大。&&& 在我国南方和夏季常出现暖云，这就要设法破坏云的稳定状态，增加云中的水滴，促使云滴重力碰并过程的发展，导致降水的形成。目前主要采用的方法有三种。一是引入吸湿性物质，如食盐，以加速凝结增长，很快形成大水滴；二是直接利用大水滴，如从飞机上直接将水喷撒进云内，加速和促进碰并作用而产生降水；三是利用表面活性物质，如樟脑，降低云滴表面张力，抑制蒸发作用或吸附水汽后产生电荷，促进云滴碰并过程的发生。此外，还可以利用爆炸产生的声波和震动，促进云滴的相互碰并，达到降水的目的。&&& 巧妙和准确地将催化剂引入云中的最佳位置，是人工增雨的一项关键工作。使用干冰和盐粉时，由于每次需要量很大，通常都用飞机在云中或云顶选择好合适的高度、部位直接撒播。使用碘化银可以通过飞机把按比例配制成的碘化银焰弹准确投入云中的合适部位，还可以将碘化银与火药或红磷混合后，用气球带到云中或装入火箭头部和高炮弹内射入云中的有效部位燃烧，使碘化银在高温下汽化成烟粒而成有效核。也有用地面烧烟的方法，把碘化银烟粒送入大范围低云层中的。&&& 人工增雨是在特定的天气条件下进行的，其成败与是否及时抓住有利的时机有十分密切的关系。因此，必须要选择好有利的云层和天气条件。在北方和冬季，干旱季节出现自然降水的云层，以雨层云、层积云、高层云居多。如及时对这些有利的云层进行催化，就有可能增加降水量，达到缓和或解除旱情的目的。我国南方夏季，催化的对象主要是处于发展阶段的浓积云，通过催化，使其加速发展，造成较长时间和较大范围的降水。在保证安全的情况下，对积雨云进行催化，其效果更好。一般来说，对低而厚的云层(如浓积云，积雨云，雨层云等)进行人工增雨效果最好。&&& 可以说，人工增雨是一项巧取天上水、妙用水资源的工程。如果我们有计划、有组织地深入开展人工增雨活动，使浮云多留水在人间，把随风跑掉的“云水”转化成雨雪，就能增加地区降水的20％。这将会对延缓地下水位的降低、减轻工农业用水的困难、减少旱灾的发生和损失以及缓解水资源面临的危机作出重大的贡献。
人工影响风暴&&& 美国的东北部有个伊利湖，它的西北面是休伦湖，东北面与安大略湖相邻。这个地区有几百万人口直接饮用湖区流域的淡水。从年期间，曾有一次伊利湖风暴，降雨量达到11亿立方米，相当于这个地区16天的供水量。因此，这个湖区的水资源非常被人们重视。&&& 为什么冬季这里的风暴有这么多的降水呢?据气象专家分析，在冬天北部大陆性极地气团的冷空气向东南方向移动的过程中，经过这里较暖的湖面时，大量水汽输送到空中。由于它们的相互作用，使湖面地区常出现大气不稳定状态，而形成对流性层积云，即风暴。这些风暴的降雨，多出现在伊利湖的下风方——东部沿岸地带。由于冬季大量降雪，常常造成纽约州北部的布法罗城至宾夕法尼亚州的高速公路停止通行，致使当地工业及其他部门遭受到经济损失。在年间高速公路停止通行最长的时间，曾有过27～36小时。&&& 伊利湖上空的风暴是什么样的云层呢?为了开发湖区的水资源，云物理专家们对这个地区的云层条件进行了飞机和雷达探测，经过一些资源分析，伊利湖区的风暴云系分为三种类型：&&& 第一种在湖区上空，常常出现淡积云。淡积云进一步发展成中积云，它们的云底温度多为-6.5℃，云顶温度-17℃。水汽由较暖的湖面不断地向大片中积云输送，云体又继续发展而形成大片的积云性层积云。这些云中冻结核浓度比较低，不至于形成自然降雪。可是这种积云性层积云很适合进行人工影响降雪。&&& 第二种大片积云层积云，云底和云顶温度比较低，云中存在着大量冰晶核，能够使云层产生自然降雪，也适合人工影响降雪。&&& 第三种在严冬季节，湖区对流性层积云发展旺盛，云层很厚，是人工降雪的最佳条件。&&& 年，云物理专家们曾在湖区对上述的积云性层积云进行过人工催化降雪，出现降阵雪、阵雨，而后云层逐渐消散的效果。近些年来，云物理专家们又进行了大量的人工影响降雨、雪试验和作业。&&& 在伊利湖区用飞机播撒干冰，人工催化积云性层积云26～35分钟之后，即可观测到从云层降下阵雪。应用飞机向云层中投射碘化银焰弹或在飞机上用碘化银发烟器，向云中播撒大量人工冰核，经过十几分钟之后，即司从云中降下中等或强的阵雨，降雨的落区在湖面上。&&& 因此，为了增加工业和生活需水，增加湖区水资源，应用上述两种方法，人工催化冬季湖区对流层积云取得了增加水资源的效果。为了抑制伊利湖东岸过多的降雪，调节降雪落区的分布，可以在早期在湖面上风方进行人工催化作业，使降雪落在湖区内，减少由于积雪而造成的工业和交通运输的经济损失。
怎样从雾中取水呢？庐山雾日较多，雾中含水量也比较丰富，浓雾可达每立方米l～3克。浓雾出现可持续10～30小时之多。人们在雾中行走时头发和眉毛都出现水珠，在松柏树下停留时，就看到雾水滴从树枝上掉下，时间长了，衣服都变湿了。这是浓雾的微小水滴，沉降逐渐积累、汇集在一起，形成水珠滴下，宛如雨滴。&&& 庐山林场的工人们按照专家们提出的方法，把多个木制的大盆，放在松柏树下，一夜之间就有20～30千克的雾水落入盆中，可以用来解决局部云雾茶和蔬菜的用水。&&& 国外也有利用雾水资源的先例。南美州的秘鲁西部为濒临太平洋的山地和沙漠地区，属热带沙漠、草原干旱气候，年平均降水量一般不足50毫米。由于西临太平洋雾日较多，一些树林靠雾水生长。秘鲁为开发雾水资源，在西海岸利马(首都)以北105千米处的拉奥罗亚和利马以南602千米处的阿雷基帕设立了两个雾水收集站。雾水收集器是用尼龙网制成的，网上的小孔是1毫米X 1毫米大小，面积4.5平方米。尼龙网支架下边有一个大铁盘收集雾水，经过小管流入自记雨量计中，即可测量出收集了多少雾水。两个雾水站收集雾水最多的一年是月期间。在拉奥罗亚收集雾水l336.2升，换算出雨量为296.8毫米，在阿雷基帕收集雾水742.5升即165.1毫米雨量。&&& 智利是一个狭长的滨海国家。它的北部地区同样干旱少雨，然而冬季雾日较多。人们同样也用尼龙线织成网，网孔约1厘米见方，在雾的来向竖立布设起来，收集雾水。平均每天尼龙网收集雾水每平方米20升雾水，最多的时候可收集每平方米50升。用大尼龙网收集雾水每日能够收集400升雾水。因此，在我国高山云雾较多的地方和沿海雾日较多的城市和沿岸开发雾水资源、缓解局地干旱是一个有效的途径。
人工影响地形云增水& 加利福尼亚州位于美国西海岸，西临太平洋，东部与内华达州和亚利桑那州接壤，内华达山脉分布在州的东侧。一年四季西部沿海的暖湿空气向陆地移动，在内华达山脉地区常常形成地形云。地形云是山地上升气流抬升、水汽凝结而成碎积云、积云和浓积云，好似山峰连成一片。每当冷锋天气系统移过山区时，时有积雨云和强风暴云产生。地形性的层状云连绵数百里，云波滚滚，无边无际。&&& 历年秋、冬季节，深厚的云层越过山区时，产生大量降水(雨、雪)，为当地农业灌溉、工业和娱乐休养、生活用水提供了大量淡水。但是随着美国经济的不断发展，水资源还是不足。因此，美国开垦局等单位联合，多年来在内华达山区开发云水资源，进行人工增水。&&& 他们用无线电探空仪、飞机、雷达等仪器设备，在山区对云层结构进行了大量探测。资料分析结果显示：秋、冬季节地形云也有云顶温度为-6℃～-12℃的云层，属于温度偏高的类型。这种地形云内部过冷水较多，有利于人工影响降水。另一种是云顶温度为-13℃～-23℃，属于温度偏低的地形云，内含有自然冰晶较多，过冷水偏少，这种云层条件不利于人工降水。&&& 人工影响内华达山脉地形云降水作业，是在年进行的。用飞机上装置的碘化银发生器进行催化地形云。监测播撒碘化银效果的设备有探测飞机、雷达和雨量测量网。&&& 每次人工降水作业时，一架探测飞机和一架播撒碘化银的飞机同时起飞，一前一后飞行。每次在云中探测到适合作业的部位(温度-6℃左右)时，另一架飞机上的碘化银发生器就开始作业。飞机在36公里范围内往返飞行。一般情况下，一次作业1～2小时。根据飞机探测资料，当云中含水量大于每立方米O.1克时，碘化银冰核播撒作用比较明显。在人工影响的云区内可产生降水50000立方米。冬季冷锋过山区时，由于云层深厚，含有大量过冷水。用飞机播撒碘化银作业后，地面可测到降水增加10％～20％。&&& 美国曾在科罗拉多的落基山脉、新墨西哥的杰朱治山、华盛顿的卡斯卡达山、犹他北部的瓦桑奇山等地进行过人工影响地形云降水试验，取得了各个不同的效果。例如：科罗拉多州在落基山脉地区进行人工催化地形云增水作业。他们在地面用多个碘化银发生器，分布在山的迎风面，进行分散碘化银冰晶核作业。这些人工冰核随着山坡的上升气流进入地形云中。催化试验是随机进行的。经过7年人工影响降水试验，在秋季和冬季达到增加降水15％～20％效果。大量的影响地形云增雨作业表明，地形云是可利用的云水资源。
人工清降暖雾&&& 雾也是大家所熟悉的天气现象，它常常使能见度大范围地降低。人们常用“咫尺不辨”来形容浓密的大雾。&&& 我国冬春季节常出现大雾，每当大雾覆盖机场，飞机就不能起飞和降落。江、河、湖、海出现大雾，船只就不能航行；高速公路如不关闭，同样将发生交通事故，造成巨大损失。日北京出现浓雾，首都机场果断地取消航班155架次。京津塘高速公路进京路段，连续发生两起40辆汽车追尾事故，造成9人死亡，34人受伤，被迫关闭。国内航运飞机不能正常飞行的，因雾影响的占78.9％。国外因雾影响航班不能正常起飞和着陆的占57％。&&& 国内外有一些机场和飞机，虽然装备了先进导航系统和着陆设施，一般情况下可以盲降，号称“全天候”飞行。但是当机场被浓雾覆盖时，为了旅客的绝对安全，在没有消雾前，都不允许起飞和降落。暖雾是指雾中温度在0℃以上，由小水滴组成的。而人工消暖雾更是一个比较困难的问题。经过多年的研究也取得了良好的进展。20世纪80年代法国巴黎的俄奥利和戴高乐两个机场装备了先进的消暖雾设备，供业务使用。1987年12月我国气象工作者在成都双流机场，经过多次消暖雾试验，解决了消暖雾的工程技术难题，终于获得成功。那年的12月25日清晨，双流机场浓雾弥漫，能见度小于30米，迫使从成都飞往拉萨、上海、广东等地的飞机停航。就在这个时候，机场气象站西侧的观测场地上，气象科技人员正在忙着进行雾的探测和消雾试验。他们用系留气球悬挂着现代化的探测仪器，在雾中以每10秒发回一组信息，传给地面接收机，再由计算机输出气球所在高度上的温度、湿度、露点、风向、风速和雾的厚度。地面观测记录给出当时气温为5℃，说明是暖雾。&&& 观测员应用雾滴取样器取样后，在显微镜下读出雾滴的直径为10微米，并计算出含水量为每立方米0.3克，雾滴浓度为每立方厘米100个等雾的微物理结构数据，确定了消雾方案。然后启动热力动力消雾系统，高温气体立刻由发动机口喷出，温度是650℃，随着热气流的扩散，雾滴受热迅速蒸发，雾由近到远逐渐消散。两分钟后消雾面积大于6000平方米，能见度由消雾前的30米改善到260米。各种数据表明人工消雾获得了成功。&&& 现代化的大中型民航客机起飞和着陆时，要求能见度大于1000米。为了飞机能在有雾时起飞或着陆，需要4～6台消雾发动机系统组合起来，由计算机自动操作，来清除1000米跑道上覆盖着的浓雾，这时飞机就可以在跑道上安全地起飞和着陆。如果清除浓雾作业时间持续20分钟，就能够有3～4架次飞机起飞或着陆。热动消雾系统工作20分钟，油料耗资约千元左右，就能够取得近10万元的经济效益。&&& 既然这种热动消雾系统能够成功地清除机场跑道上的雾层，同样也可以用于清除江面上的雾，可以在高速公路被浓雾覆盖而出现严重交通事故时使用。
人工降雨解旱情&&& 在浙江北部干旱的农田里，农民们还在动用一切工具向地里浇水时，只见几架飞机飞上蓝天，雨水就似甘霖般滴滴落入农田……农民们非常高兴和激动，由衷地感谢“人造水”缓解了旱情，解了他们的忧愁。其实，这种水并不是人工造出来的，它仅是人工影响天气的一种形式——人工增雨活动的产物。&&& 人工增雨，简单地说就是根据云和降水形成的物理机制，向云中播撒一定数量的催化剂，促进云的发展，从天有不测风云而达到激发和增加降水的目的。&&& 自从1946年世界上第一次人工造雪成功，使人工影响天气幻想成为现实以来，人工增雨活动已在世界各地普遍开展。我国的人工增雨活动是从1958年开始的。在我国北方的冬季，出现的云大部分为冷云，它是由过冷却云滴和冰晶共同组成。因此，要设法改变云内相态结构，使云中产生更多的冰晶，达到无雨变有雨、雨量增大的目的。目前主要有两种方法，一是在云内引入制冷剂，如干冰，引起云内局部温度急剧下降，从而迅速产生大量的冰晶。二是云内引入人工冰核，如碘化银，使水汽分子在冰核上凝华，形成冰晶，并使冰晶不断增大。&&& 在我国南方和夏季常出现暖云，这就要设法破坏云的稳定状态，增加云中的水滴，促使云滴重力碰并过程的发展，导致降水的形成。目前主要采用的方法有三种。一是引入吸湿性物质，如食盐，以加速凝结增长，很快形成大水滴；二是直接利用大水滴，如从飞机上直接将水喷撒进云内，加速和促进碰并作用而产生降水；三是利用表面活性物质，如樟脑，降低云滴表面张力，抑制蒸发作用或吸附水汽后产生电荷，促进云滴碰并过程的发生。此外，还可以利用爆炸产生的声波和震动，促进云滴的相互碰并，达到降水的目的。&&& 巧妙和准确地将催化剂引入云中的最佳位置，是人工增雨的一项关键工作。使用干冰和盐粉时，由于每次需要量很大，通常都用飞机在云中或云顶选择好合适的高度、部位直接撒播。使用碘化银可以通过飞机把按比例配制成的碘化银焰弹准确投入云中的合适部位，还可以将碘化银与火药或红磷混合后，用气球带到云中或装入火箭头部和高炮弹内射入云中的有效部位燃烧，使碘化银在高温下汽化成烟粒而成有效核。也有用地面烧烟的方法，把碘化银烟粒送入大范围低云层中的。&&& 人工增雨是在特定的天气条件下进行的，其成败与是否及时抓住有利的时机有十分密切的关系。因此，必须要选择好有利的云层和天气条件。在北方和冬季，干旱季节出现自然降水的云层，以雨层云、层积云、高层云居多。如及时对这些有利的云层进行催化，就有可能增加降水量，达到缓和或解除旱情的目的。我国南方夏季，催化的对象主要是处于发展阶段的浓积云，通过催化，使其加速发展，造成较长时间和较大范围的降水。在保证安全的情况下，对积雨云进行催化，其效果更好。一般来说，对低而厚的云层(如浓积云，积雨云，雨层云等)进行人工增雨效果最好。&&& 可以说，人工增雨是一项巧取天上水、妙用水资源的工程。如果我们有计划、有组织地深入开展人工增雨活动，使浮云多留水在人间，把随风跑掉的“云水”转化成雨雪，就能增加地区降水的20％。这将会对延缓地下水位的降低、减轻工农业用水的困难、减少旱灾的发生和损失以及缓解水资源面临的危机作出重大的贡献。
人工影响风暴&&& 美国的东北部有个伊利湖，它的西北面是休伦湖，东北面与安大略湖相邻。这个地区有几百万人口直接饮用湖区流域的淡水。从年期间，曾有一次伊利湖风暴，降雨量达到11亿立方米，相当于这个地区16天的供水量。因此，这个湖区的水资源非常被人们重视。&&& 为什么冬季这里的风暴有这么多的降水呢?据气象专家分析，在冬天北部大陆性极地气团的冷空气向东南方向移动的过程中，经过这里较暖的湖面时，大量水汽输送到空中。由于它们的相互作用，使湖面地区常出现大气不稳定状态，而形成对流性层积云，即风暴。这些风暴的降雨，多出现在伊利湖的下风方——东部沿岸地带。由于冬季大量降雪，常常造成纽约州北部的布法罗城至宾夕法尼亚州的高速公路停止通行，致使当地工业及其他部门遭受到经济损失。在年间高速公路停止通行最长的时间，曾有过27～36小时。&&& 伊利湖上空的风暴是什么样的云层呢?为了开发湖区的水资源，云物理专家们对这个地区的云层条件进行了飞机和雷达探测，经过一些资源分析，伊利湖区的风暴云系分为三种类型：&&& 第一种在湖区上空，常常出现淡积云。淡积云进一步发展成中积云，它们的云底温度多为-6.5℃，云顶温度-17℃。水汽由较暖的湖面不断地向大片中积云输送，云体又继续发展而形成大片的积云性层积云。这些云中冻结核浓度比较低，不至于形成自然降雪。可是这种积云性层积云很适合进行人工影响降雪。&&& 第二种大片积云层积云，云底和云顶温度比较低，云中存在着大量冰晶核，能够使云层产生自然降雪，也适合人工影响降雪。&&& 第三种在严冬季节，湖区对流性层积云发展旺盛，云层很厚，是人工降雪的最佳条件。&&& 年，云物理专家们曾在湖区对上述的积云性层积云进行过人工催化降雪，出现降阵雪、阵雨，而后云层逐渐消散的效果。近些年来，云物理专家们又进行了大量的人工影响降雨、雪试验和作业。&&& 在伊利湖区用飞机播撒干冰，人工催化积云性层积云26～35分钟之后，即可观测到从云层降下阵雪。应用飞机向云层中投射碘化银焰弹或在飞机上用碘化银发烟器，向云中播撒大量人工冰核，经过十几分钟之后，即司从云中降下中等或强的阵雨，降雨的落区在湖面上。&&& 因此，为了增加工业和生活需水，增加湖区水资源，应用上述两种方法，人工催化冬季湖区对流层积云取得了增加水资源的效果。为了抑制伊利湖东岸过多的降雪，调节降雪落区的分布，可以在早期在湖面上风方进行人工催化作业，使降雪落在湖区内，减少由于积雪而造成的工业和交通运输的经济损失。
怎样从雾中取水呢？庐山雾日较多，雾中含水量也比较丰富，浓雾可达每立方米l～3克。浓雾出现可持续10～30小时之多。人们在雾中行走时头发和眉毛都出现水珠，在松柏树下停留时，就看到雾水滴从树枝上掉下，时间长了，衣服都变湿了。这是浓雾的微小水滴，沉降逐渐积累、汇集在一起，形成水珠滴下，宛如雨滴。&&& 庐山林场的工人们按照专家们提出的方法，把多个木制的大盆，放在松柏树下，一夜之间就有20～30千克的雾水落入盆中，可以用来解决局部云雾茶和蔬菜的用水。&&& 国外也有利用雾水资源的先例。南美州的秘鲁西部为濒临太平洋的山地和沙漠地区，属热带沙漠、草原干旱气候，年平均降水量一般不足50毫米。由于西临太平洋雾日较多，一些树林靠雾水生长。秘鲁为开发雾水资源，在西海岸利马(首都)以北105千米处的拉奥罗亚和利马以南602千米处的阿雷基帕设立了两个雾水收集站。雾水收集器是用尼龙网制成的，网上的小孔是1毫米X 1毫米大小，面积4.5平方米。尼龙网支架下边有一个大铁盘收集雾水，经过小管流入自记雨量计中，即可测量出收集了多少雾水。两个雾水站收集雾水最多的一年是月期间。在拉奥罗亚收集雾水l336.2升，换算出雨量为296.8毫米，在阿雷基帕收集雾水742.5升即165.1毫米雨量。&&& 智利是一个狭长的滨海国家。它的北部地区同样干旱少雨，然而冬季雾日较多。人们同样也用尼龙线织成网，网孔约1厘米见方，在雾的来向竖立布设起来，收集雾水。平均每天尼龙网收集雾水每平方米20升雾水，最多的时候可收集每平方米50升。用大尼龙网收集雾水每日能够收集400升雾水。因此，在我国高山云雾较多的地方和沿海雾日较多的城市和沿岸开发雾水资源、缓解局地干旱是一个有效的途径。
人工影响地形云增水　　加利福尼亚州位于美国西海岸，西临太平洋，东部与内华达州和亚利桑那州接壤，内华达山脉分布在州的东侧。一年四季西部沿海的暖湿空气向陆地移动，在内华达山脉地区常常形成地形云。地形云是山地上升气流抬升、水汽凝结而成碎积云、积云和浓积云，好似山峰连成一片。每当冷锋天气系统移过山区时，时有积雨云和强风暴云产生。地形性的层状云连绵数百里，云波滚滚，无边无际。&&& 历年秋、冬季节，深厚的云层越过山区时，产生大量降水(雨、雪)，为当地农业灌溉、工业和娱乐休养、生活用水提供了大量淡水。但是随着美国经济的不断发展，水资源还是不足。因此，美国开垦局等单位联合，多年来在内华达山区开发云水资源，进行人工增水。&&& 他们用无线电探空仪、飞机、雷达等仪器设备，在山区对云层结构进行了大量探测。资料分析结果显示：秋、冬季节地形云也有云顶温度为-6℃～-12℃的云层，属于温度偏高的类型。这种地形云内部过冷水较多，有利于人工影响降水。另一种是云顶温度为-13℃～-23℃，属于温度偏低的地形云，内含有自然冰晶较多，过冷水偏少，这种云层条件不利于人工降水。&&& 人工影响内华达山脉地形云降水作业，是在年进行的。用飞机上装置的碘化银发生器进行催化地形云。监测播撒碘化银效果的设备有探测飞机、雷达和雨量测量网。&&& 每次人工降水作业时，一架探测飞机和一架播撒碘化银的飞机同时起飞，一前一后飞行。每次在云中探测到适合作业的部位(温度-6℃左右)时，另一架飞机上的碘化银发生器就开始作业。飞机在36公里范围内往返飞行。一般情况下，一次作业1～2小时。根据飞机探测资料，当云中含水量大于每立方米O.1克时，碘化银冰核播撒作用比较明显。在人工影响的云区内可产生降水50000立方米。冬季冷锋过山区时，由于云层深厚，含有大量过冷水。用飞机播撒碘化银作业后，地面可测到降水增加10％～20％。&&& 美国曾在科罗拉多的落基山脉、新墨西哥的杰朱治山、华盛顿的卡斯卡达山、犹他北部的瓦桑奇山等地进行过人工影响地形云降水试验，取得了各个不同的效果。例如：科罗拉多州在落基山脉地区进行人工催化地形云增水作业。他们在地面用多个碘化银发生器，分布在山的迎风面，进行分散碘化银冰晶核作业。这些人工冰核随着山坡的上升气流进入地形云中。催化试验是随机进行的。经过7年人工影响降水试验，在秋季和冬季达到增加降水15％～20％效果。大量的影响地形云增雨作业表明，地形云是可利用的云水资源。
人工清降暖雾&&& 雾也是大家所熟悉的天气现象，它常常使能见度大范围地降低。人们常用“咫尺不辨”来形容浓密的大雾。&&& 我国冬春季节常出现大雾，每当大雾覆盖机场，飞机就不能起飞和降落。江、河、湖、海出现大雾，船只就不能航行；高速公路如不关闭，同样将发生交通事故，造成巨大损失。日北京出现浓雾，首都机场果断地取消航班155架次。京津塘高速公路进京路段，连续发生两起40辆汽车追尾事故，造成9人死亡，34人受伤，被迫关闭。国内航运飞机不能正常飞行的，因雾影响的占78.9％。国外因雾影响航班不能正常起飞和着陆的占57％。&&& 国内外有一些机场和飞机，虽然装备了先进导航系统和着陆设施，一般情况下可以盲降，号称“全天候”飞行。但是当机场被浓雾覆盖时，为了旅客的绝对安全，在没有消雾前，都不允许起飞和降落。暖雾是指雾中温度在0℃以上，由小水滴组成的。而人工消暖雾更是一个比较困难的问题。经过多年的研究也取得了良好的进展。20世纪80年代法国巴黎的俄奥利和戴高乐两个机场装备了先进的消暖雾设备，供业务使用。1987年12月我国气象工作者在成都双流机场，经过多次消暖雾试验，解决了消暖雾的工程技术难题，终于获得成功。那年的12月25日清晨，双流机场浓雾弥漫，能见度小于30米，迫使从成都飞往拉萨、上海、广东等地的飞机停航。就在这个时候，机场气象站西侧的观测场地上，气象科技人员正在忙着进行雾的探测和消雾试验。他们用系留气球悬挂着现代化的探测仪器，在雾中以每10秒发回一组信息，传给地面接收机，再由计算机输出气球所在高度上的温度、湿度、露点、风向、风速和雾的厚度。地面观测记录给出当时气温为5℃，说明是暖雾。&&& 观测员应用雾滴取样器取样后，在显微镜下读出雾滴的直径为10微米，并计算出含水量为每立方米0.3克，雾滴浓度为每立方厘米100个等雾的微物理结构数据，确定了消雾方案。然后启动热力动力消雾系统，高温气体立刻由发动机口喷出，温度是650℃，随着热气流的扩散，雾滴受热迅速蒸发，雾由近到远逐渐消散。两分钟后消雾面积大于6000平方米，能见度由消雾前的30米改善到260米。各种数据表明人工消雾获得了成功。&&& 现代化的大中型民航客机起飞和着陆时，要求能见度大于1000米。为了飞机能在有雾时起飞或着陆，需要4～6台消雾发动机系统组合起来，由计算机自动操作，来清除1000米跑道上覆盖着的浓雾，这时飞机就可以在跑道上安全地起飞和着陆。如果清除浓雾作业时间持续20分钟，就能够有3～4架次飞机起飞或着陆。热动消雾系统工作20分钟，油料耗资约千元左右，就能够取得近10万元的经济效益。&&& 既然这种热动消雾系统能够成功地清除机场跑道上的雾层，同样也可以用于清除江面上的雾，可以在高速公路被浓雾覆盖而出现严重交通事故时使用。
人工降雨解旱情&&& 在浙江北部干旱的农田里，农民们还在动用一切工具向地里浇水时，只见几架飞机飞上蓝天，雨水就似甘霖般滴滴落入农田……农民们非常高兴和激动，由衷地感谢“人造水”缓解了旱情，解了他们的忧愁。其实，这种水并不是人工造出来的，它仅是人工影响天气的一种形式——人工增雨活动的产物。&&& 人工增雨，简单地说就是根据云和降水形成的物理机制，向云中播撒一定数量的催化剂，促进云的发展，从天有不测风云而达到激发和增加降水的目的。&&& 自从1946年世界上第一次人工造雪成功，使人工影响天气幻想成为现实以来，人工增雨活动已在世界各地普遍开展。我国的人工增雨活动是从1958年开始的。在我国北方的冬季，出现的云大部分为冷云，它是由过冷却云滴和冰晶共同组成。因此，要设法改变云内相态结构，使云中产生更多的冰晶，达到无雨变有雨、雨量增大的目的。目前主要有两种方法，一是在云内引入制冷剂，如干冰，引起云内局部温度急剧下降，从而迅速产生大量的冰晶。二是云内引入人工冰核，如碘化银，使水汽分子在冰核上凝华，形成冰晶，并使冰晶不断增大。&&& 在我国南方和夏季常出现暖云，这就要设法破坏云的稳定状态，增加云中的水滴，促使云滴重力碰并过程的发展，导致降水的形成。目前主要采用的方法有三种。一是引入吸湿性物质，如食盐，以加速凝结增长，很快形成大水滴；二是直接利用大水滴，如从飞机上直接将水喷撒进云内，加速和促进碰并作用而产生降水；三是利用表面活性物质，如樟脑，降低云滴表面张力，抑制蒸发作用或吸附水汽后产生电荷，促进云滴碰并过程的发生。此外，还可以利用爆炸产生的声波和震动，促进云滴的相互碰并，达到降水的目的。&&& 巧妙和准确地将催化剂引入云中的最佳位置，是人工增雨的一项关键工作。使用干冰和盐粉时，由于每次需要量很大，通常都用飞机在云中或云顶选择好合适的高度、部位直接撒播。使用碘化银可以通过飞机把按比例配制成的碘化银焰弹准确投入云中的合适部位，还可以将碘化银与火药或红磷混合后，用气球带到云中或装入火箭头部和高炮弹内射入云中的有效部位燃烧，使碘化银在高温下汽化成烟粒而成有效核。也有用地面烧烟的方法，把碘化银烟粒送入大范围低云层中的。&&& 人工增雨是在特定的天气条件下进行的，其成败与是否及时抓住有利的时机有十分密切的关系。因此，必须要选择好有利的云层和天气条件。在北方和冬季，干旱季节出现自然降水的云层，以雨层云、层积云、高层云居多。如及时对这些有利的云层进行催化，就有可能增加降水量，达到缓和或解除旱情的目的。我国南方夏季，催化的对象主要是处于发展阶段的浓积云，通过催化，使其加速发展，造成较长时间和较大范围的降水。在保证安全的情况下，对积雨云进行催化，其效果更好。一般来说，对低而厚的云层(如浓积云，积雨云，雨层云等)进行人工增雨效果最好。&&& 可以说，人工增雨是一项巧取天上水、妙用水资源的工程。如果我们有计划、有组织地深入开展人工增雨活动，使浮云多留水在人间，把随风跑掉的“云水”转化成雨雪，就能增加地区降水的20％。这将会对延缓地下水位的降低、减轻工农业用水的困难、减少旱灾的发生和损失以及缓解水资源面临的危机作出重大的贡献。
人工影响风暴&&& 美国的东北部有个伊利湖，它的西北面是休伦湖，东北面与安大略湖相邻。这个地区有几百万人口直接饮用湖区流域的淡水。从年期间，曾有一次伊利湖风暴，降雨量达到11亿立方米，相当于这个地区16天的供水量。因此，这个湖区的水资源非常被人们重视。&&& 为什么冬季这里的风暴有这么多的降水呢?据气象专家分析，在冬天北部大陆性极地气团的冷空气向东南方向移动的过程中，经过这里较暖的湖面时，大量水汽输送到空中。由于它们的相互作用，使湖面地区常出现大气不稳定状态，而形成对流性层积云，即风暴。这些风暴的降雨，多出现在伊利湖的下风方——东部沿岸地带。由于冬季大量降雪，常常造成纽约州北部的布法罗城至宾夕法尼亚州的高速公路停止通行，致使当地工业及其他部门遭受到经济损失。在年间高速公路停止通行最长的时间，曾有过27～36小时。&&& 伊利湖上空的风暴是什么样的云层呢?为了开发湖区的水资源，云物理专家们对这个地区的云层条件进行了飞机和雷达探测，经过一些资源分析，伊利湖区的风暴云系分为三种类型：&&& 第一种在湖区上空，常常出现淡积云。淡积云进一步发展成中积云，它们的云底温度多为-6.5℃，云顶温度-17℃。水汽由较暖的湖面不断地向大片中积云输送，云体又继续发展而形成大片的积云性层积云。这些云中冻结核浓度比较低，不至于形成自然降雪。可是这种积云性层积云很适合进行人工影响降雪。&&& 第二种大片积云层积云，云底和云顶温度比较低，云中存在着大量冰晶核，能够使云层产生自然降雪，也适合人工影响降雪。&&& 第三种在严冬季节，湖区对流性层积云发展旺盛，云层很厚，是人工降雪的最佳条件。&&& 年，云物理专家们曾在湖区对上述的积云性层积云进行过人工催化降雪，出现降阵雪、阵雨，而后云层逐渐消散的效果。近些年来，云物理专家们又进行了大量的人工影响降雨、雪试验和作业。&&& 在伊利湖区用飞机播撒干冰，人工催化积云性层积云26～35分钟之后，即可观测到从云层降下阵雪。应用飞机向云层中投射碘化银焰弹或在飞机上用碘化银发烟器，向云中播撒大量人工冰核，经过十几分钟之后，即司从云中降下中等或强的阵雨，降雨的落区在湖面上。&&& 因此，为了增加工业和生活需水，增加湖区水资源，应用上述两种方法，人工催化冬季湖区对流层积云取得了增加水资源的效果。为了抑制伊利湖东岸过多的降雪，调节降雪落区的分布，可以在早期在湖面上风方进行人工催化作业，使降雪落在湖区内，减少由于积雪而造成的工业和交通运输的经济损失。
怎样从雾中取水呢？庐山雾日较多，雾中含水量也比较丰富，浓雾可达每立方米l～3克。浓雾出现可持续10～30小时之多。人们在雾中行走时头发和眉毛都出现水珠，在松柏树下停留时，就看到雾水滴从树枝上掉下，时间长了，衣服都变湿了。这是浓雾的微小水滴，沉降逐渐积累、汇集在一起，形成水珠滴下，宛如雨滴。&&& 庐山林场的工人们按照专家们提出的方法，把多个木制的大盆，放在松柏树下，一夜之间就有20～30千克的雾水落入盆中，可以用来解决局部云雾茶和蔬菜的用水。&&& 国外也有利用雾水资源的先例。南美州的秘鲁西部为濒临太平洋的山地和沙漠地区，属热带沙漠、草原干旱气候，年平均降水量一般不足50毫米。由于西临太平洋雾日较多，一些树林靠雾水生长。秘鲁为开发雾水资源，在西海岸利马(首都)以北105千米处的拉奥罗亚和利马以南602千米处的阿雷基帕设立了两个雾水收集站。雾水收集器是用尼龙网制成的，网上的小孔是1毫米X 1毫米大小，面积4.5平方米。尼龙网支架下边有一个大铁盘收集雾水，经过小管流入自记雨量计中，即可测量出收集了多少雾水。两个雾水站收集雾水最多的一年是月期间。在拉奥罗亚收集雾水l336.2升，换算出雨量为296.8毫米，在阿雷基帕收集雾水742.5升即165.1毫米雨量。&&& 智利是一个狭长的滨海国家。它的北部地区同样干旱少雨，然而冬季雾日较多。人们同样也用尼龙线织成网，网孔约1厘米见方，在雾的来向竖立布设起来，收集雾水。平均每天尼龙网收集雾水每平方米20升雾水，最多的时候可收集每平方米50升。用大尼龙网收集雾水每日能够收集400升雾水。因此，在我国高山云雾较多的地方和沿海雾日较多的城市和沿岸开发雾水资源、缓解局地干旱是一个有效的途径。
人工影响地形云增水　　加利福尼亚州位于美国西海岸，西临太平洋，东部与内华达州和亚利桑那州接壤，内华达山脉分布在州的东侧。一年四季西部沿海的暖湿空气向陆地移动，在内华达山脉地区常常形成地形云。地形云是山地上升气流抬升、水汽凝结而成碎积云、积云和浓积云，好似山峰连成一片。每当冷锋天气系统移过山区时，时有积雨云和强风暴云产生。地形性的层状云连绵数百里，云波滚滚，无边无际。&&& 历年秋、冬季节，深厚的云层越过山区时，产生大量降水(雨、雪)，为当地农业灌溉、工业和娱乐休养、生活用水提供了大量淡水。但是随着美国经济的不断发展，水资源还是不足。因此，美国开垦局等单位联合，多年来在内华达山区开发云水资源，进行人工增水。&&& 他们用无线电探空仪、飞机、雷达等仪器设备，在山区对云层结构进行了大量探测。资料分析结果显示：秋、冬季节地形云也有云顶温度为-6℃～-12℃的云层，属于温度偏高的类型。这种地形云内部过冷水较多，有利于人工影响降水。另一种是云顶温度为-13℃～-23℃，属于温度偏低的地形云，内含有自然冰晶较多，过冷水偏少，这种云层条件不利于人工降水。&&& 人工影响内华达山脉地形云降水作业，是在年进行的。用飞机上装置的碘化银发生器进行催化地形云。监测播撒碘化银效果的设备有探测飞机、雷达和雨量测量网。&&& 每次人工降水作业时，一架探测飞机和一架播撒碘化银的飞机同时起飞，一前一后飞行。每次在云中探测到适合作业的部位(温度-6℃左右)时，另一架飞机上的碘化银发生器就开始作业。飞机在36公里范围内往返飞行。一般情况下，一次作业1～2小时。根据飞机探测资料，当云中含水量大于每立方米O.1克时，碘化银冰核播撒作用比较明显。在人工影响的云区内可产生降水50000立方米。冬季冷锋过山区时，由于云层深厚，含有大量过冷水。用飞机播撒碘化银作业后，地面可测到降水增加10％～20％。&&& 美国曾在科罗拉多的落基山脉、新墨西哥的杰朱治山、华盛顿的卡斯卡达山、犹他北部的瓦桑奇山等地进行过人工影响地形云降水试验，取得了各个不同的效果。例如：科罗拉多州在落基山脉地区进行人工催化地形云增水作业。他们在地面用多个碘化银发生器，分布在山的迎风面，进行分散碘化银冰晶核作业。这些人工冰核随着山坡的上升气流进入地形云中。催化试验是随机进行的。经过7年人工影响降水试验，在秋季和冬季达到增加降水15％～20％效果。大量的影响地形云增雨作业表明，地形云是可利用的云水资源。
人工清降暖雾&&& 雾也是大家所熟悉的天气现象，它常常使能见度大范围地降低。人们常用“咫尺不辨”来形容浓密的大雾。&&& 我国冬春季节常出现大雾，每当大雾覆盖机场，飞机就不能起飞和降落。江、河、湖、海出现大雾，船只就不能航行；高速公路如不关闭，同样将发生交通事故，造成巨大损失。日北京出现浓雾，首都机场果断地取消航班155架次。京津塘高速公路进京路段，连续发生两起40辆汽车追尾事故，造成9人死亡，34人受伤，被迫关闭。国内航运飞机不能正常飞行的，因雾影响的占78.9％。国外因雾影响航班不能正常起飞和着陆的占57％。&&& 国内外有一些机场和飞机，虽然装备了先进导航系统和着陆设施，一般情况下可以盲降，号称“全天候”飞行。但是当机场被浓雾覆盖时，为了旅客的绝对安全，在没有消雾前，都不允许起飞和降落。暖雾是指雾中温度在0℃以上，由小水滴组成的。而人工消暖雾更是一个比较困难的问题。经过多年的研究也取得了良好的进展。20世纪80年代法国巴黎的俄奥利和戴高乐两个机场装备了先进的消暖雾设备，供业务使用。1987年12月我国气象工作者在成都双流机场，经过多次消暖雾试验，解决了消暖雾的工程技术难题，终于获得成功。那年的12月25日清晨，双流机场浓雾弥漫，能见度小于30米，迫使从成都飞往拉萨、上海、广东等地的飞机停航。就在这个时候，机场气象站西侧的观测场地上，气象科技人员正在忙着进行雾的探测和消雾试验。他们用系留气球悬挂着现代化的探测仪器，在雾中以每10秒发回一组信息，传给地面接收机，再由计算机输出气球所在高度上的温度、湿度、露点、风向、风速和雾的厚度。地面观测记录给出当时气温为5℃，说明是暖雾。&&& 观测员应用雾滴取样器取样后，在显微镜下读出雾滴的直径为10微米，并计算出含水量为每立方米0.3克，雾滴浓度为每立方厘米100个等雾的微物理结构数据，确定了消雾方案。然后启动热力动力消雾系统，高温气体立刻由发动机口喷出，温度是650℃，随着热气流的扩散，雾滴受热迅速蒸发，雾由近到远逐渐消散。两分钟后消雾面积大于6000平方米，能见度由消雾前的30米改善到260米。各种数据表明人工消雾获得了成功。&&& 现代化的大中型民航客机起飞和着陆时，要求能见度大于1000米。为了飞机能在有雾时起飞或着陆，需要4～6台消雾发动机系统组合起来，由计算机自动操作，来清除1000米跑道上覆盖着的浓雾，这时飞机就可以在跑道上安全地起飞和着陆。如果清除浓雾作业时间持续20分钟，就能够有3～4架次飞机起飞或着陆。热动消雾系统工作20分钟，油料耗资约千元左右，就能够取得近10万元的经济效益。&&& 既然这种热动消雾系统能够成功地清除机场跑道上的雾层，同样也可以用于清除江面上的雾，可以在高速公路被浓雾覆盖而出现严重交通事故时使用。
人工降雨解旱情&&& 在浙江北部干旱的农田里，农民们还在动用一切工具向地里浇水时，只见几架飞机飞上蓝天，雨水就似甘霖般滴滴落入农田……农民们非常高兴和激动，由衷地感谢“人造水”缓解了旱情，解了他们的忧愁。其实，这种水并不是人工造出来的，它仅是人工影响天气的一种形式——人工增雨活动的产物。&&& 人工增雨，简单地说就是根据云和降水形成的物理机制，向云中播撒一定数量的催化剂，促进云的发展，从天有不测风云而达到激发和增加降水的目的。&&& 自从1946年世界上第一次人工造雪成功，使人工影响天气幻想成为现实以来，人工增雨活动已在世界各地普遍开展。我国的人工增雨活动是从1958年开始的。在我国北方的冬季，出现的云大部分为冷云，它是由过冷却云滴和冰晶共同组成。因此，要设法改变云内相态结构，使云中产生更多的冰晶，达到无雨变有雨、雨量增大的目的。目前主要有两种方法，一是在云内引入制冷剂，如干冰，引起云内局部温度急剧下降，从而迅速产生大量的冰晶。二是云内引入人工冰核，如碘化银，使水汽分子在冰核上凝华，形成冰晶，并使冰晶不断增大。&&& 在我国南方和夏季常出现暖云，这就要设法破坏云的稳定状态，增加云中的水滴，促使云滴重力碰并过程的发展，导致降水的形成。目前主要采用的方法有三种。一是引入吸湿性物质，如食盐，以加速凝结增长，很快形成大水滴；二是直接利用大水滴，如从飞机上直接将水喷撒进云内，加速和促进碰并作用而产生降水；三是利用表面活性物质，如樟脑，降低云滴表面张力，抑制蒸发作用或吸附水汽后产生电荷，促进云滴碰并过程的发生。此外，还可以利用爆炸产生的声波和震动，促进云滴的相互碰并，达到降水的目的。&&& 巧妙和准确地将催化剂引入云中的最佳位置，是人工增雨的一项关键工作。使用干冰和盐粉时，由于每次需要量很大，通常都用飞机在云中或云顶选择好合适的高度、部位直接撒播。使用碘化银可以通过飞机把按比例配制成的碘化银焰弹准确投入云中的合适部位，还可以将碘化银与火药或红磷混合后，用气球带到云中或装入火箭头部和高炮弹内射入云中的有效部位燃烧，使碘化银在高温下汽化成烟粒而成有效核。也有用地面烧烟的方法，把碘化银烟粒送入大范围低云层中的。&&& 人工增雨是在特定的天气条件下进行的，其成败与是否及时抓住有利的时机有十分密切的关系。因此，必须要选择好有利的云层和天气条件。在北方和冬季，干旱季节出现自然降水的云层，以雨层云、层积云、高层云居多。如及时对这些有利的云层进行催化，就有可能增加降水量，达到缓和或解除旱情的目的。我国南方夏季，催化的对象主要是处于发展阶段的浓积云，通过催化，使其加速发展，造成较长时间和较大范围的降水。在保证安全的情况下，对积雨云进行催化，其效果更好。一般来说，对低而厚的云层(如浓积云，积雨云，雨层云等)进行人工增雨效果最好。&&& 可以说，人工增雨是一项巧取天上水、妙用水资源的工程。如果我们有计划、有组织地深入开展人工增雨活动，使浮云多留水在人间，把随风跑掉的“云水”转化成雨雪，就能增加地区降水的20％。这将会对延缓地下水位的降低、减轻工农业用水的困难、减少旱灾的发生和损失以及缓解水资源面临的危机作出重大的贡献。
人工影响风暴&&& 美国的东北部有个伊利湖，它的西北面是休伦湖，东北面与安大略湖相邻。这个地区有几百万人口直接饮用湖区流域的淡水。从年期间，曾有一次伊利湖风暴，降雨量达到11亿立方米，相当于这个地区16天的供水量。因此，这个湖区的水资源非常被人们重视。&&& 为什么冬季这里的风暴有这么多的降水呢?据气象专家分析，在冬天北部大陆性极地气团的冷空气向东南方向移动的过程中，经过这里较暖的湖面时，大量水汽输送到空中。由于它们的相互作用，使湖面地区常出现大气不稳定状态，而形成对流性层积云，即风暴。这些风暴的降雨，多出现在伊利湖的下风方——东部沿岸地带。由于冬季大量降雪，常常造成纽约州北部的布法罗城至宾夕法尼亚州的高速公路停止通行，致使当地工业及其他部门遭受到经济损失。在年间高速公路停止通行最长的时间，曾有过27～36小时。&&& 伊利湖上空的风暴是什么样的云层呢?为了开发湖区的水资源，云物理专家们对这个地区的云层条件进行了飞机和雷达探测，经过一些资源分析，伊利湖区的风暴云系分为三种类型：&&& 第一种在湖区上空，常常出现淡积云。淡积云进一步发展成中积云，它们的云底温度多为-6.5℃，云顶温度-17℃。水汽由较暖的湖面不断地向大片中积云输送，云体又继续发展而形成大片的积云性层积云。这些云中冻结核浓度比较低，不至于形成自然降雪。可是这种积云性层积云很适合进行人工影响降雪。&&& 第二种大片积云层积云，云底和云顶温度比较低，云中存在着大量冰晶核，能够使云层产生自然降雪，也适合人工影响降雪。&&& 第三种在严冬季节，湖区对流性层积云发展旺盛，云层很厚，是人工降雪的最佳条件。&&& 年，云物理专家们曾在湖区对上述的积云性层积云进行过人工催化降雪，出现降阵雪、阵雨，而后云层逐渐消散的效果。近些年来，云物理专家们又进行了大量的人工影响降雨、雪试验和作业。&&& 在伊利湖区用飞机播撒干冰，人工催化积云性层积云26～35分钟之后，即可观测到从云层降下阵雪。应用飞机向云层中投射碘化银焰弹或在飞机上用碘化银发烟器，向云中播撒大量人工冰核，经过十几分钟之后，即司从云中降下中等或强的阵雨，降雨的落区在湖面上。&&& 因此，为了增加工业和生活需水，增加湖区水资源，应用上述两种方法，人工催化冬季湖区对流层积云取得了增加水资源的效果。为了抑制伊利湖东岸过多的降雪，调节降雪落区的分布，可以在早期在湖面上风方进行人工催化作业，使降雪落在湖区内，减少由于积雪而造成的工业和交通运输的经济损失。
扇使上暖下冷的空气混合，提高地面温度进行防霜冻。澳大利亚人曾将直径为6.4米的大风扇安装在10米高的铁架上，霜冻之夜，开动风扇使空气扰动混合，在15米半径内升温3～4℃，防霜冻效果很好。美国用直升飞机在低空飞行，飞过后使空气扰动升温2℃～5℃，升温持续20～30分钟，连续飞行能在较大范围内防御霜冻。&&& 6．加热法应用煤、木炭、柴草、重油等燃烧使空气和植物体的温度升高以防霜冻，是一种广泛使用的方法。江苏有些果园为了防御霜冻，挖“地灶”在霜冻出现之前，将干草、树枝等放在“地灶”内燃烧，释放出热量，使周围温度升高，植物体不会出现霜冻，效果很好，但这种方法会造成污染。另外近年来试验一种增热物质。在霜冻出现之前，将增热剂撒播在植物垄沟内，它在夜间可增温2.5℃。常用的增热剂如石灰，它能够释放出热量，促使植物体周围温度升高l～2℃。
人工收集雾水&&& 庐山为什么那样美？人们认为它与云雾有关。&&& 庐山全年平均雾日192天。5～6月多雾，有雾日20天，7月少雾也有13天。庐山北依长江，东南毗临鄱阳湖，西南部与丘陵山区相连。这里云雾之多，除大范围天气系统降水越过山区之外，另一个原因是长江和鄱阳湖的水汽供应充分和地形动力抬升及向阳坡的热力影响，所以地形作用生成的雾极为频繁。&&& 但是庐山在江南梅雨季节过后，雾多雨少，干旱抬头，小溪干涸。山上的云雾茶和种植的蔬菜，由于干旱生长受到影响。山上的琴湖水库的水也逐渐减少，而庐林水库中的蓄水也只能保障人们的生活用水，无法满足茶树和蔬菜生长用水。于是庐山云雾观测站的专家们提出：开发雾水资源，从雾中取水，解决植物需水问题。&&& 怎样从雾中取水呢？庐山雾日较多，雾中含水量也比较丰富，浓雾可达每立方米l～3克。浓雾出现可持续10～30小时之多。人们在雾中行走时头发和眉毛都出现水珠，在松柏树下停留时，就看到雾水滴从树枝上掉下，时间长了，衣服都变湿了。这是浓雾的微小水滴，沉降逐渐积累、汇集在一起，形成水珠滴下，宛如雨滴。&&& 庐山林场的工人们按照专家们提出的方法，把多个木制的大盆，放在松柏树下，一夜之间就有20～30千克的雾水落入盆中，可以用来解决局部云雾茶和蔬菜的用水。&&& 国外也有利用雾水资源的先例。南美州的秘鲁西部为濒临太平洋的山地和沙漠地区，属热带沙漠、草原干旱气候，年平均降水量一般不足50毫米。由于西临太平洋雾日较多，一些树林靠雾水生长。秘鲁为开发雾水资源，在西海岸利马(首都)以北105千米处的拉奥罗亚和利马以南602千米处的阿雷基帕设立了两个雾水收集站。雾水收集器是用尼龙网制成的，网上的小孔是1毫米X 1毫米大小，面积4.5平方米。尼龙网支架下边有一个大铁盘收集雾水，经过小管流入自记雨量计中，即可测量出收集了多少雾水。两个雾水站收集雾水最多的一年是月期间。在拉奥罗亚收集雾水l336.2升，换算出雨量为296.8毫米，在阿雷基帕收集雾水742.5升即165.1毫米雨量。&&& 智利是一个狭长的滨海国家。它的北部地区同样干旱少雨，然而冬季雾日较多。人们同样也用尼龙线织成网，网孔约1厘米见方，在雾的来向竖立布设起来，收集雾水。平均每天尼龙网收集雾水每平方米20升雾水，最多的时候可收集每平方米50升。用大尼龙网收集雾水每日能够收集400升雾水。因此，在我国高山云雾较多的地方和沿海雾日较多的城市和沿岸开发雾水资源、缓解局地干旱是一个有效的途径。
人工影响地形云增水& 加利福尼亚州位于美国西海岸，西临太平洋，东部与内华达州和亚利桑那州接壤，内华达山脉分布在州的东侧。一年四季西部沿海的暖湿空气向陆地移动，在内华达山脉地区常常形成地形云。地形云是山地上升气流抬升、水汽凝结而成碎积云、积云和浓积云，好似山峰连成一片。每当冷锋天气系统移过山区时，时有积雨云和强风暴云产生。地形性的层状云连绵数百里，云波滚滚，无边无际。&&& 历年秋、冬季节，深厚的云层越过山区时，产生大量降水(雨、雪)，为当地农业灌溉、工业和娱乐休养、生活用水提供了大量淡水。但是随着美国经济的不断发展，水资源还是不足。因此，美国开垦局等单位联合，多年来在内华达山区开发云水资源，进行人工增水。&&& 他们用无线电探空仪、飞机、雷达等仪器设备，在山区对云层结构进行了大量探测。资料分析结果显示：秋、冬季节地形云也有云顶温度为-6℃～-12℃的云层，属于温度偏高的类型。这种地形云内部过冷水较多，有利于人工影响降水。另一种是云顶温度为-13℃～-23℃，属于温度偏低的地形云，内含有自然冰晶较多，过冷水偏少，这种云层条件不利于人工降水。&&& 人工影响内华达山脉地形云降水作业，是在年进行的。用飞机上装置的碘化银发生器进行催化地形云。监测播撒碘化银效果的设备有探测飞机、雷达和雨量测量网。&&& 每次人工降水作业时，一架探测飞机和一架播撒碘化银的飞机同时起飞，一前一后飞行。每次在云中探测到适合作业的部位(温度-6℃左右)时，另一架飞机上的碘化银发生器就开始作业。飞机在36公里范围内往返飞行。一般情况下，一次作业1～2小时。根据飞机探测资料，当云中含水量大于每立方米O.1克时，碘化银冰核播撒作用比较明显。在人工影响的云区内可产生降水50000立方米。冬季冷锋过山区时，由于云层深厚，含有大量过冷水。用飞机播撒碘化银作业后，地面可测到降水增加10％～20％。&&& 美国曾在科罗拉多的落基山脉、新墨西哥的杰朱治山、华盛顿的卡斯卡达山、犹他北部的瓦桑奇山等地进行过人工影响地形云降水试验，取得了各个不同的效果。例如：科罗拉多州在落基山脉地区进行人工催化地形云增水作业。他们在地面用多个碘化银发生器，分布在山的迎风面，进行分散碘化银冰晶核作业。这些人工冰核随着山坡的上升气流进入地形云中。催化试验是随机进行的。经过7年人工影响降水试验，在秋季和冬季达到增加降水15％～20％效果。大量的影响地形云增雨作业表明，地形云是可利用的云水资源。
人工清降暖雾&&& 雾也是大家所熟悉的天气现象，它常常使能见度大范围地降低。人们常用“咫尺不辨”来形容浓密的大雾。&&& 我国冬春季节常出现大雾，每当大雾覆盖机场，飞机就不能起飞和降落。江、河、湖、海出现大雾，船只就不能航行；高速公路如不关闭，同样将发生交通事故，造成巨大损失。日北京出现浓雾，首都机场果断地取消航班155架次。京津塘高速公路进京路段，连续发生两起40辆汽车追尾事故，造成9人死亡，34人受伤，被迫关闭。国内航运飞机不能正常飞行的，因雾影响的占78.9％。国外因雾影响航班不能正常起飞和着陆的占57％。&&& 国内外有一些机场和飞机，虽然装备了先进导航系统和着陆设施，一般情况下可以盲降，号称“全天候”飞行。但是当机场被浓雾覆盖时，为了旅客的绝对安全，在没有消雾前，都不允许起飞和降落。暖雾是指雾中温度在0℃以上，由小水滴组成的。而人工消暖雾更是一个比较困难的问题。经过多年的研究也取得了良好的进展。20世纪80年代法国巴黎的俄奥利和戴高乐两个机场装备了先进的消暖雾设备，供业务使用。1987年12月我国气象工作者在成都双流机场，经过多次消暖雾试验，解决了消暖雾的工程技术难题，终于获得成功。那年的12月25日清晨，双流机场浓雾弥漫，能见度小于30米，迫使从成都飞往拉萨、上海、广东等地的飞机停航。就在这个时候，机场气象站西侧的观测场地上，气象科技人员正在忙着进行雾的探测和消雾试验。他们用系留气球悬挂着现代化的探测仪器，在雾中以每10秒发回一组信息，传给地面接收机，再由计算机输出气球所在高度上的温度、湿度、露点、风向、风速和雾的厚度。地面观测记录给出当时气温为5℃，说明是暖雾。&&& 观测员应用雾滴取样器取样后，在显微镜下读出雾滴的直径为10微米，并计算出含水量为每立方米0.3克，雾滴浓度为每立方厘米100个等雾的微物理结构数据，确定了消雾方案。然后启动热力动力消雾系统，高温气体立刻由发动机口喷出，温度是650℃，随着热气流的扩散，雾滴受热迅速蒸发，雾由近到远逐渐消散。两分钟后消雾面积大于6000平方米，能见度由消雾前的30米改善到260米。各种数据表明人工消雾获得了成功。&&& 现代化的大中型民航客机起飞和着陆时，要求能见度大于1000米。为了飞机能在有雾时起飞或着陆，需要4～6台消雾发动机系统组合起来，由计算机自动操作，来清除1000米跑道上覆盖着的浓雾，这时飞机就可以在跑道上安全地起飞和着陆。如果清除浓雾作业时间持续20分钟，就能够有3～4架次飞机起飞或着陆。热动消雾系统工作20分钟，油料耗资约千元左右，就能够取得近10万元的经济效益。&&& 既然这种热动消雾系统能够成功地清除机场跑道上的雾层，同样也可以用于清除江面上的雾，可以在高速公路被浓雾覆盖而出现严重交通事故时使用。
人工降雨解旱情&&& 在浙江北部干旱的农田里，农民们还在动用一切工具向地里浇水时，只见几架飞机飞上蓝天，雨水就似甘霖般滴滴落入农田……农民们非常高兴和激动，由衷地感谢“人造水”缓解了旱情，解了他们的忧愁。其实，这种水并不是人工造出来的，它仅是人工影响天气的一种形式——人工增雨活动的产物。&&& 人工增雨，简单地说就是根据云和降水形成的物理机制，向云中播撒一定数量的催化剂，促进云的发展，从天有不测风云而达到激发和增加降水的目的。&&& 自从1946年世界上第一次人工造雪成功，使人工影响天气幻想成为现实以来，人工增雨活动已在世界各地普遍开展。我国的人工增雨活动是从1958年开始的。在我国北方的冬季，出现的云大部分为冷云，它是由过冷却云滴和冰晶共同组成。因此，要设法改变云内相态结构，使云中产生更多的冰晶，达到无雨变有雨、雨量增大的目的。目前主要有两种方法，一是在云内引入制冷剂，如干冰，引起云内局部温度急剧下降，从而迅速产生大量的冰晶。二是云内引入人工冰核，如碘化银，使水汽分子在冰核上凝华，形成冰晶，并使冰晶不断增大。&&& 在我国南方和夏季常出现暖云，这就要设法破坏云的稳定状态，增加云中的水滴，促使云滴重力碰并过程的发展，导致降水的形成。目前主要采用的方法有三种。一是引入吸湿性物质，如食盐，以加速凝结增长，很快形成大水滴；二是直接利用大水滴，如从飞机上直接将水喷撒进云内，加速和促进碰并作用而产生降水；三是利用表面活性物质，如樟脑，降低云滴表面张力，抑制蒸发作用或吸附水汽后产生电荷，促进云滴碰并过程的发生。此外，还可以利用爆炸产生的声波和震动，促进云滴的相互碰并，达到降水的目的。&&& 巧妙和准确地将催化剂引入云中的最佳位置，是人工增雨的一项关键工作。使用干冰和盐粉时，由于每次需要量很大，通常都用飞机在云中或云顶选择好合适的高度、部位直接撒播。使用碘化银可以通过飞机把按比例配制成的碘化银焰弹准确投入云中的合适部位，还可以将碘化银与火药或红磷混合后，用气球带到云中或装入火箭头部和高炮弹内射入云中的有效部位燃烧，使碘化银在高温下汽化成烟粒而成有效核。也有用地面烧烟的方法，把碘化银烟粒送入大范围低云层中的。&&& 人工增雨是在特定的天气条件下进行的，其成败与是否及时抓住有利的时机有十分密切的关系。因此，必须要选择好有利的云层和天气条件。在北方和冬季，干旱季节出现自然降水的云层，以雨层云、层积云、高层云居多。如及时对这些有利的云层进行催化，就有可能增加降水量，达到缓和或解除旱情的目的。我国南方夏季，催化的对象主要是处于发展阶段的浓积云，通过催化，使其加速发展，造成较长时间和较大范围的降水。在保证安全的情况下，对积雨云进行催化，其效果更好。一般来说，对低而厚的云层(如浓积云，积雨云，雨层云等)进行人工增雨效果最好。&&& 可以说，人工增雨是一项巧取天上水、妙用水资源的工程。如果我们有计划、有组织地深入开展人工增雨活动，使浮云多留水在人间，把随风跑掉的“云水”转化成雨雪，就能增加地区降水的20％。这将会对延缓地下水位的降低、减轻工农业用水的困难、减少旱灾的发生和损失以及缓解水资源面临的危机作出重大的贡献。
人工影响风暴&&& 美国的东北部有个伊利湖，它的西北面是休伦湖，东北面与安大略湖相邻。这个地区有几百万人口直接饮用湖区流域的淡水。从年期间，曾有一次伊利湖风暴，降雨量达到11亿立方米，相当于这个地区16天的供水量。因此，这个湖区的水资源非常被人们重视。&&& 为什么冬季这里的风暴有这么多的降水呢?据气象专家分析，在冬天北部大陆性极地气团的冷空气向东南方向移动的过程中，经过这里较暖的湖面时，大量水汽输送到空中。由于它们的相互作用，使湖面地区常出现大气不稳定状态，而形成对流性层积云，即风暴。这些风暴的降雨，多出现在伊利湖的下风方——东部沿岸地带。由于冬季大量降雪，常常造成纽约州北部的布法罗城至宾夕法尼亚州的高速公路停止通行，致使当地工业及其他部门遭受到经济损失。在年间高速公路停止通行最长的时间，曾有过27～36小时。&&& 伊利湖上空的风暴是什么样的云层呢?为了开发湖区的水资源，云物理专家们对这个地区的云层条件进行了飞机和雷达探测，经过一些资源分析，伊利湖区的风暴云系分为三种类型：&&& 第一种在湖区上空，常常出现淡积云。淡积云进一步发展成中积云，它们的云底温度多为-6.5℃，云顶温度-17℃。水汽由较暖的湖面不断地向大片中积云输送，云体又继续发展而形成大片的积云性层积云。这些云中冻结核浓度比较低，不至于形成自然降雪。可是这种积云性层积云很适合进行人工影响降雪。&&& 第二种大片积云层积云，云底和云顶温度比较低，云中存在着大量冰晶核，能够使云层产生自然降雪，也适合人工影响降雪。&&& 第三种在严冬季节，湖区对流性层积云发展旺盛，云层很厚，是人工降雪的最佳条件。&&& 年，云物理专家们曾在湖区对上述的积云性层积云进行过人工催化降雪，出现降阵雪、阵雨，而后云层逐渐消散的效果。近些年来，云物理专家们又进行了大量的人工影响降雨、雪试验和作业。&&& 在伊利湖区用飞机播撒干冰，人工催化积云性层积云26～35分钟之后，即可观测到从云层降下阵雪。应用飞机向云层中投射碘化银焰弹或在飞机上用碘化银发烟器，向云中播撒大量人工冰核，经过十几分钟之后，即司从云中降下中等或强的阵雨，降雨的落区在湖面上。&&& 因此，为了增加工业和生活需水，增加湖区水资源，应用上述两种方法，人工催化冬季湖区对流层积云取得了增加水资源的效果。为了抑制伊利湖东岸过多的降雪，调节降雪落区的分布，可以在早期在湖面上风方进行人工催化作业，使降雪落在湖区内，减少由于积雪而造成的工业和交通运输的经济损失。
怎样从雾中取水呢？庐山雾日较多，雾中含水量也比较丰富，浓雾可达每立方米l～3克。浓雾出现可持续10～30小时之多。人们在雾中行走时头发和眉毛都出现水珠，在松柏树下停留时，就看到雾水滴从树枝上掉下，时间长了，衣服都变湿了。这是浓雾的微小水滴，沉降逐渐积累、汇集在一起，形成水珠滴下，宛如雨滴。&&& 庐山林场的工人们按照专家们提出的方法，把多个木制的大盆，放在松柏树下，一夜之间就有20～30千克的雾水落入盆中，可以用来解决局部云雾茶和蔬菜的用水。&&& 国外也有利用雾水资源的先例。南美州的秘鲁西部为濒临太平洋的山地和沙漠地区，属热带沙漠、草原干旱气候，年平均降水量一般不足50毫米。由于西临太平洋雾日较多，一些树林靠雾水生长。秘鲁为开发雾水资源，在西海岸利马(首都)以北105千米处的拉奥罗亚和利马以南602千米处的阿雷基帕设立了两个雾水收集站。雾水收集器是用尼龙网制成的，网上的小孔是1毫米X 1毫米大小，面积4.5平方米。尼龙网支架下边有一个大铁盘收集雾水，经过小管流入自记雨量计中，即可测量出收集了多少雾水。两个雾水站收集雾水最多的一年是月期间。在拉奥罗亚收集雾水l336.2升，换算出雨量为296.8毫米，在阿雷基帕收集雾水742.5升即165.1毫米雨量。&&& 智利是一个狭长的滨海国家。它的北部地区同样干旱少雨，然而冬季雾日较多。人们同样也用尼龙线织成网，网孔约1厘米见方，在雾的来向竖立布设起来，收集雾水。平均每天尼龙网收集雾水每平方米20升雾水，最多的时候可收集每平方米50升。用大尼龙网收集雾水每日能够收集400升雾水。因此，在我国高山云雾较多的地方和沿海雾日较多的城市和沿岸开发雾水资源、缓解局地干旱是一个有效的途径。
人工影响地形云增水& 加利福尼亚州位于美国西海岸，西临太平洋，东部与内华达州和亚利桑那州接壤，内华达山脉分布在州的东侧。一年四季西部沿海的暖湿空气向陆地移动，在内华达山脉地区常常形成地形云。地形云是山地上升气流抬升、水汽凝结而成碎积云、积云和浓积云，好似山峰连成一片。每当冷锋天气系统移过山区时，时有积雨云和强风暴云产生。地形性的层状云连绵数百里，云波滚滚，无边无际。&&& 历年秋、冬季节，深厚的云层越过山区时，产生大量降水(雨、雪)，为当地农业灌溉、工业和娱乐休养、生活用水提供了大量淡水。但是随着美国经济的不断发展，水资源还是不足。因此，美国开垦局等单位联合，多年来在内华达山区开发云水资源，进行人工增水。&&& 他们用无线电探空仪、飞机、雷达等仪器设备，在山区对云层结构进行了大量探测。资料分析结果显示：秋、冬季节地形云也有云顶温度为-6℃～-12℃的云层，属于温度偏高的类型。这种地形云内部过冷水较多，有利于人工影响降水。另一种是云顶温度为-13℃～-23℃，属于温度偏低的地形云，内含有自然冰晶较多，过冷水偏少，这种云层条件不利于人工降水。&&& 人工影响内华达山脉地形云降水作业，是在年进行的。用飞机上装置的碘化银发生器进行催化地形云。监测播撒碘化银效果的设备有探测飞机、雷达和雨量测量网。&&& 每次人工降水作业时，一架探测飞机和一架播撒碘化银的飞机同时起飞，一前一后飞行。每次在云中探测到适合作业的部位(温度-6℃左右)时，另一架飞机上的碘化银发生器就开始作业。飞机在36公里范围内往返飞行。一般情况下，一次作业1～2小时。根据飞机探测资料，当云中含水量大于每立方米O.1克时，碘化银冰核播撒作用比较明显。在人工影响的云区内可产生降水50000立方米。冬季冷锋过山区时，由于云层深厚，含有大量过冷水。用飞机播撒碘化银作业后，地面可测到降水增加10％～20％。&&& 美国曾在科罗拉多的落基山脉、新墨西哥的杰朱治山、华盛顿的卡斯卡达山、犹他北部的瓦桑奇山等地进行过人工影响地形云降水试验，取得了各个不同的效果。例如：科罗拉多州在落基山脉地区进行人工催化地形云增水作业。他们在地面用多个碘化银发生器，分布在山的迎风面，进行分散碘化银冰晶核作业。这些人工冰核随着山坡的上升气流进入地形云中。催化试验是随机进行的。经过7年人工影响降水试验，在秋季和冬季达到增加降水15％～20％效果。大量的影响地形云增雨作业表明，地形云是可利用的云水资源。
人工清降暖雾&&& 雾也是大家所熟悉的天气现象，它常常使能见度大范围地降低。人们常用“咫尺不辨”来形容浓密的大雾。&&& 我国冬春季节常出现大雾，每当大雾覆盖机场，飞机就不能起飞和降落。江、河、湖、海出现大雾，船只就不能航行；高速公路如不关闭，同样将发生交通事故，造成巨大损失。日北京出现浓雾，首都机场果断地取消航班155架次。京津塘高速公路进京路段，连续发生两起40辆汽车追尾事故，造成9人死亡，34人受伤，被迫关闭。国内航运飞机不能正常飞行的，因雾影响的占78.9％。国外因雾影响航班不能正常起飞和着陆的占57％。&&& 国内外有一些机场和飞机，虽然装备了先进导航系统和着陆设施，一般情况下可以盲降，号称“全天候”飞行。但是当机场被浓雾覆盖时，为了旅客的绝对安全，在没有消雾前，都不允许起飞和降落。暖雾是指雾中温度在0℃以上，由小水滴组成的。而人工消暖雾更是一个比较困难的问题。经过多年的研究也取得了良好的进展。20世纪80年代法国巴黎的俄奥利和戴高乐两个机场装备了先进的消暖雾设备，供业务使用。1987年12月我国气象工作者在成都双流机场，经过多次消暖雾试验，解决了消暖雾的工程技术难题，终于获得成功。那年的12月25日清晨，双流机场浓雾弥漫，能见度小于30米，迫使从成都飞往拉萨、上海、广东等地的飞机停航。就在这个时候，机场气象站西侧的观