中國有句俗話叫做“靠天吃飯”，因?yàn)樵谶^去的幾千年時間里，面對天氣對生活帶來的影響，人類顯得渺小而無力。隨著人類文明的不斷進(jìn)步，以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們已經(jīng)逐漸擺脫了“靠天吃飯”的生活，開始嘗試?yán)靡恍┛萍际侄螌μ鞖膺M(jìn)行人為影響。目前，在全世界范圍內(nèi)有超過100個國家和地區(qū)先后開展過人工影響天氣的試驗(yàn)，涵蓋了包括人工增雨、人工防雹、人工消霧、人工消云、人工消雨、人工消閃電、人工防霜等領(lǐng)域。
人工防雹新技術(shù)
2010年03月06日，澳大利亞的墨爾本市下起一場暴風(fēng)雨，帶來了罕見的巨型冰雹。同年的12月16日，正處于夏季的悉尼市也遭遇到冰雹的襲擊，乒乓球般大小的冰雹從天而降，讓許多市民措手不及。有人把冰雹形容為“冰雪炸彈”，這個說法一點(diǎn)都不夸張，因?yàn)楫?dāng)碩大的冰雹從天而降時，的確具有強(qiáng)大的破壞力。所以，科學(xué)家們一直都在想辦法進(jìn)行人工防雹。
想要取得理想的人工防雹的效果，首先要對冰雹天氣做出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。就目前的氣象技術(shù)來說，這一點(diǎn)還具有一定挑戰(zhàn)性的，雖然從20世紀(jì)60年代開始，世界各國的氣象學(xué)家就開始根據(jù)天氣形勢和地面資料等進(jìn)行模擬計(jì)算，再加上對冰雹云進(jìn)行分析，從而對冰雹天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)。從實(shí)際應(yīng)用的情況來看，正確識別冰雹云是預(yù)報(bào)冰雹天氣的重點(diǎn)，也是目前準(zhǔn)確率比較高的一種的方法，準(zhǔn)確率可以高達(dá)80％左右。預(yù)見到了冰雹天氣，就可以采取對應(yīng)的措施實(shí)施人工防雹的作業(yè)。
目前常用的人工防雹和人工增雨在原理上有些類似，就是往云中播撒成冰催化劑。冰雹的形成原理，就是利用冰雹云當(dāng)中巨大的含水量，通過為數(shù)不多的冰雹胚胎與過冷水滴的作用，不斷融合成更大的冰雹。監(jiān)測到冰雹云之后，利用飛機(jī)、高射炮或者火箭，將碘化銀作為催化劑散布到冰雹云當(dāng)中。大量的碘化銀進(jìn)入冰雹云之后，會形成大量的冰雹胚胎，在冰雹云的總含水量不變的情況下，每個冰雹胚胎能夠吸收到的水分就會大大減少，所以形成的冰雹就會小得多。這樣一來，冰雹在降落的過程當(dāng)中，很容易就融化成降雨。即便是最后形成了冰雹，直徑也會小得多，自然也就避免了對人畜以及農(nóng)作物的傷害。
還有一種人工防雹的方法是爆炸法。目前主要采用火箭或者高射炮對冰雹云云層的中下部進(jìn)行轟擊，影響到云層間的氣流，破壞或者改變冰雹的形成過程，從而破壞冰雹天氣。不過，在利用高射炮進(jìn)行防雹作業(yè)的時候，為了能夠取得更理想的效果，往往需要設(shè)置多個作業(yè)點(diǎn)，并且兩個作業(yè)點(diǎn)之間的距離不能超過8000米。這樣一來，多個作業(yè)點(diǎn)同時發(fā)射帶有碘化銀作為催化劑的高炮，就能夠在天空當(dāng)中織起一張巨大的防雹網(wǎng)，加強(qiáng)人工防雹的效果。
從總體上來說，雖然科學(xué)家們目前已經(jīng)從理論上掌握了這些人工防雹的方法，但是由于冰雹天氣本身存在很大的變化，所以人工防雹的實(shí)施也比較困難。從20世紀(jì)50年代開始，世界上很多國家都相繼開展了人工防雹的實(shí)驗(yàn)，但從中并沒有能夠總結(jié)出一些能夠大規(guī)模應(yīng)用的方法。所以，人類想要真正防止冰雹災(zāi)害的影響，還有待科學(xué)家們不斷進(jìn)行摸索。
人工控制雷電新技術(shù)
從20世紀(jì)60年代初開始，科學(xué)家就開始想盡各種辦法，希望能夠在最大程度上減少雷電的危害，但同時不能破壞全球云層的電平衡。目前，簡單又行之有效的人工抑制雷電的方法主要有以下幾種。
第一種抑制雷電的方法是利用消除云層電荷。目前，一些國家的科學(xué)家將具有良好導(dǎo)電性能的金屬粉或者是裹著鋁箔的尼龍纖維作為抑制雷電的介質(zhì)，利用高射炮將它們投射到雷雨云當(dāng)中。當(dāng)這些介質(zhì)散布開之后，云層本身的導(dǎo)電性能將得到提高，云層上下的電位差自然就會被縮小，電荷中心因此無法形成，產(chǎn)生雷電天氣的可能性也就隨之減少了。
第二種抑制雷電的方法是加速云層的冰晶化過程。通過在雷雨云當(dāng)中內(nèi)播撒碘化銀作為人工冰核，可加速云層當(dāng)中的冰晶化過程，使云層里的過冷水滴提前結(jié)晶，并以小冰粒或是雨滴的形式從云層中掉下，這樣就能夠減少雷電天氣發(fā)生的可能性。早在1965年的時候，美國就曾經(jīng)針對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行過人工抑制雷電的實(shí)驗(yàn)，并且取得了非常不錯的效果。
還有一種人工抑制雷電的方法是人工引雷。1989年，我國第一次采用這種方法進(jìn)行試驗(yàn)，具體的做法是用一枚小型火箭，將一根細(xì)長的金屬絲發(fā)射到帶電的云團(tuán)內(nèi)部。利用金屬絲的導(dǎo)電性能，將云團(tuán)當(dāng)中的電荷引向地面，并以此達(dá)到釋放電荷、抑制雷電的效果。現(xiàn)在，很多國家的科學(xué)家都會利用這種方法來減少雷電天氣引起的森林火災(zāi)。
在美國，還有科學(xué)家為了抑制雷電，發(fā)明了雷電消除器。如果僅從外觀上來看，這個東西顯得非常簡單，就是幾根空心的大口徑金屬管插在土壤當(dāng)中，每根金屬管當(dāng)中又插著很多鋼筋，好像沒什么特別。但是，當(dāng)雷電即將發(fā)生的時候，這套裝置就會釋放出靜電。據(jù)研究，在雷電發(fā)生前，會先產(chǎn)生一種雷電前驅(qū)波，而這些裝置的可以用來對抗雷這一前驅(qū)波，也就不容易發(fā)生雷擊了。
以上提到的幾種人工抑制雷電的方法，從技術(shù)上來講已經(jīng)比較完善了，并且開始作為氣象保障手段，有針對性的應(yīng)用在我們生活的各種方面，為人類的生活服務(wù)。
人工降水新技術(shù)
除了已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的利用飛機(jī)和高射炮等傳統(tǒng)的方式進(jìn)行人工降水作業(yè)之外，現(xiàn)在人工降水的技術(shù)也越來越成熟，各種新方法也層出不窮。
日本研究人員利用玻璃纖維，制造了一座“人造山脈”。它長10000米，高600米，當(dāng)濕空氣遇到這座“人造山脈”之后，氣流在沿著山坡逐漸上升的過程中，會逐漸變冷，最終濕空氣會隨著氣流凝結(jié)更多水分，從而產(chǎn)生降水。
俄羅斯研究人員發(fā)明了一種以水引水的新技術(shù)。他們制造出一種大功率噴霧機(jī)，向空中噴灑水霧，當(dāng)這些水霧被噴射到足夠的高度時，就能夠起到降低空氣溫度的功效。此時，相對高空處的低溫來說，靠近地面的空氣溫度就較高，氣流就會往上升。這股上升的氣流又會帶著水霧進(jìn)入更高海拔的大氣層，從而促進(jìn)空氣中的水汽凝結(jié)，形成雨滴。利用這種方法，每獲得1000噸雨水，只需要向空中噴灑1噸水就可以了。
瑞士研究人員發(fā)明了一種利用激光進(jìn)行成功降水的新技術(shù)。他們向空氣中發(fā)射一種具有高能量的短脈沖激光，使空氣中的分子離子化，成為云層中的凝結(jié)核。凝結(jié)核是一種懸浮微粒，大氣中的水汽能在上面凝結(jié)成小水滴，達(dá)到人工降水的目的。
我們相信，在未來還會有更多人工降水的新技術(shù)產(chǎn)生。但是，再高明的科技手段，也替代不了大自然形成的自動運(yùn)作規(guī)律。如果我們能夠減少對環(huán)境的破壞，大自然原本健康的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)完全能夠滿足人類對于降水的需求。當(dāng)干旱和缺水問題消失的時候，人工降水自然也就失去作用了。
