呼風喚雨,為天“洗澡”——
  “056,056,115呼叫。準備發射。”隨著電鈕按下,“砰”的一聲巨響,濃煙滾滾中火箭彈向天空呼嘯而去。10月29日凌晨2點15分,郫縣團結鎮炮點中傳出的響聲,打破了夜空的寧靜。原來,這是一次人工增雨作業。
  隨著秋冬季節到來,霧靄沉沉的天氣增多,利用人工增雨來除霾已成為一種科技手段。人們通過人工影響使天氣現象朝著預定的方向轉變。
  近期,四川已成為西南區域人工影響天氣中心所在地,承擔著協調西南6省區市人工影響天氣工作重任。人工影響天氣有哪些技術?在人們的生活中發揮著什麼樣的作用?記者進行了探訪。
  □本報記者 陳四四/文 桑清/圖
  知識庫
  人工影響天氣的歷史
  1946年,美國科學家雪佛爾等人發現,乾冰和碘化銀可以作為高效的冷雲催化劑,增加雲中的冰晶數量,進而增加雨滴的數量和直徑,提高雲降水的轉化率。這一發現,開創了人工影響天氣的新時代。從那時起至今,全世界已有100多個國家和地區先後開展過人工影響天氣作業試驗。
  我國最早的人工增雨是在上世紀50年代。1958年,吉林省出現60年未遇的乾旱,中國氣象局、中國科學院、吉林省政府聯合開展了首次飛機人工增雨試驗,使用杜-2型轟炸機,在雲層播撒了將近200千克食鹽,獲得成功。如今,我國的人工影響天氣作業規模已達世界第一。
  A
  現場直擊:飛機穿雲“降雨”
  截至10月底,省人工影響天氣辦公室今年已實施飛機人工增雨作業40多架次,成都市人工影響天氣辦公室也開展了14架次。而在上世紀70年代,飛機人工增雨作業還只是用於應急性抗旱,一年僅進行20來架次。
  10月29日,中國民航飛行學院廣漢分院停機坪。一架名叫“狀元”的小型商務飛機,馬上要執行一項“特殊”任務——人工增雨。
  此時是晚上8點,省人工影響天氣辦公室飛機作業科副科長田澤彬正在忙碌著。個子瘦小的田澤彬站在飛機機艙門前,用力將門旁鐵架上的一個大鋁罐推上飛機。鐵架上,這樣重達80斤的鋁罐一共有4個。
  飛機機艙很小,放上4個鋁罐後,田澤彬轉身都有點困難。“罐里裝的是液氮,是作業催化劑。”他告訴記者,飛機人工增雨作業就是在雲層中播撒液氮。“這些液氮就像是一粒粒細微的‘種子’飄散在雲層之中,不停吸收雲中的水汽和小雲滴,使自己成長壯大,並最終形成雨水降落到地面上。”
  在四川,使用液氮比用碘化銀煙條增雨更適合。原來,罐內的液氮溫度在-192℃,當雲中溫度在-5℃到0℃時,液氮播撒到雲里就會發生催化反應,四川的溫度比北方要高一些,所以更常使用液氮。
  隨後,田澤彬開始安裝電腦。經過改造的飛機,駕駛室外只有兩個座位,一個面向機艙門,一個面向飛機尾部。田澤彬將其中一個座位的小桌板打開,將一臺手提電腦放在上面,然後用透明膠條將電腦固定在小桌板上。電腦要連接空地傳輸系統設備,相連的數據線也用透明膠條捆綁好。“飛機是在雲中穿梭,不固定好很容易掉到地上。”他就遇到過因為飛機太顛簸,數據線脫落,造成信號斷掉的情況。
  這時,省人工影響天氣辦公室飛機作業科科長餘芳在等候作業空域審批通知。此次飛行區域是巴中平昌縣、廣安市和重慶梁平縣、長壽縣、銅梁縣,行程900多公里。“進行飛機人工增雨作業之前要提出空域申請。”她說,等候一兩個小時才能飛行是很正常的事,有時常規空域很忙,只能放棄。
  這次運氣很好,9點得到可以飛行的通知,一行人連忙朝停機坪奔去。省人工影響天氣辦公室工作人員陳國學和任富建負責此次增雨作業。
  飛機向漆黑的夜空飛去。據任富建介紹,在空中得到可以播撒的指示後,他先用手電筒觀察機窗外的情況,看是否有結冰,再將一根軟管插入液氮罐中,軟管的另一頭與飛機艙外的一根管子相連,液氮通過管子向機艙外播撒。20分鐘左右,一罐液氮即播撒完畢。在任富建操作的同時,一旁的陳國學記錄著各種數據,並和地面指揮中心時刻保持聯繫。
  此時的指揮中心也是一片忙碌,牆上的大屏幕上顯示著雷達監測到的天氣時況,兩側的4個小屏幕上則顯示著雲中溫度濕度測量儀等設備觀測到的範圍、溫度、飛機播撒軌跡等信息。指揮人員通過各種監測數據,結合空中雲的狀態,及時向飛機上的人員發出指令。
  這次人工增雨作業進行了近3個小時。等飛機返回廣漢,餘芳等人將設備收拾完畢,已是深夜12點多。由於四川夜雨較多,人工增雨幾乎都是在晚上進行,所以工作人員也幾乎都成了“夜貓子”。
  B
  高炮火箭為天“洗澡”
  由於空氣污染狀況加劇,空氣污染的季節性越來越模糊,人工影響天氣開始從應急手段轉為常用手段。除了飛機人工增雨作業外,在成都,自2010年起,每年地面人工增雨作業平均也有30多次。
  11月1日至5日,成都市君平街,空氣質量監測器上,連日來空氣質量指數在55左右。就在此前一周,空氣質量指數還在200左右徘徊。空氣質量指數降低,空氣質量好轉,與幾天前的“洗天”密不可分。
  10月28日一早,成都市氣象臺觀測到有降雨過程,成都市人工影響天氣辦公室就忙開了,用於人工增雨作業的炮彈、火箭彈也陸續送往各炮點。
  晚上9點,記者驅車前往郫縣團結鎮炮點,這是離成都市區最近的一個人工影響天氣作業點。當記者到達時,看見用於增雨的火箭發射架用油布包裹著,已經固定在一輛敞篷汽車的車廂上。10點半,團結鎮炮點副班長李昌奇拆開油布,檢查火箭發射架等設備,火箭發射器就連在架子上。
  隨後,李昌奇從專用箱中取出4枚火箭彈,在本子上記錄下各自的編號。火箭彈大約有1米長,頭是尖尖的,後面有螺旋槳式的尾翼,它的飛行高度在7000米以下,但比高射炮彈射得高得多,而且攜帶的催化劑量也比炮彈多。火箭彈裝上發射架後,一切準備工作就緒,李昌奇通過對講機向指揮中心報告後,開始等候發射指令。
  李昌奇告訴記者,為了飛機飛行安全,只有空域管理部門同意了,操作人員才能開火。不過,每次能給的也就只有一兩分鐘,而且時常要等到半夜兩三點才能進行作業。等待時,記者翻看他們的作業記錄,幾乎每個月是兩三次,密集時差不多是一周一次。
  直到10月29日凌晨2點15分,對講機突然響起,指揮中心傳來發射指令。李昌奇趕緊衝到桌邊,迅速按下發射按鈕,只聽“轟隆”一聲巨響,煙霧瀰漫,火箭彈拖著一道火光向天上飛去。緊接著,第二枚、第三枚、第四枚火箭彈也騰空而起。過了差不多一分鐘,空中才傳來沉悶的爆炸聲。
  成都市人工影響天氣辦公室副主任韋巍介紹說,成都共有45個固定的人工影響天氣作業點,當天有11個火箭作業點進行了人工增雨作業。“人工增雨有消除污染的作用。”韋巍說,成都的天氣有個特點,秋冬季節污染比春夏季節更嚴重,這與成都的地理位置、天氣狀況都有關係。成都位於盆地,上空的逆溫層猶如一個鍋蓋蓋在城市上空,空氣對流出不去。成都秋冬季,空氣中水汽多、濕度大,卻又不足以形成降雨。可是,這些水汽又使懸浮在空氣中的污染物溶解,或者附著在水汽上,對人體的危害更大。因此,利用人工增雨增加城市降雨,給天“洗澡”,可以減輕污染。
  每次人工增雨作業之後,專家們會將增雨效果與空氣質量達優效果進行評估。近兩年統計,成都每年增雨量提高15%-30%,200以上的空氣質量指數,在人工增雨後好幾次都馬上降到100左右。如今,人工增雨消污,成為成都市人工影響天氣辦公室秋冬季的常規工作。
  C
  “呼風喚雨”用途眾多
  從避雷針開始,到往雲層里播撒食鹽、乾冰和碘化銀,影響天氣的嘗試,很早就開始了。
  省人工影響天氣辦公室高級工程師劉建西告訴記者,人工影響天氣的基本原理是在適當的天氣條件下,通過現代科技手段對局部大氣的物理、化學過程進行人為影響,實現增雨雪、防雹、消(減)雨、消霧、防霜、森林防(滅)火、消除公共污染等目的的活動。比如,向雲中播撒碘化銀催化劑,使雲中形成大量的人工冰晶,促進雲中過冷水冰晶化而加速形成降水。播撒吸濕性催化劑(氯化鈉等)促進雲滴粒子加速向降水粒子轉化。
  與上世紀70年代相比,如今技術手段都有較大提高。
  劉建西還記得,在上世紀70年代,他進行飛機人工增雨作業,多是運12等小飛機。那些飛機不是增壓艙,飛到4000公尺以上需要吸氧。有時飛機飛到對流稍強的雲里,人就站不穩,只能趴著抓住扶手,作業催化劑也得靠手工播撒。當時,還沒有雷達、衛星等氣象探測設備,使用前蘇聯的雲物理探測儀器,是手工的,全靠人工間斷性觀測。現在,我國許多省區已使用機載雲物理探測設備,安裝在飛機上,能適時觀測、分析雲中狀況,氣象雷達、衛星雲圖、雷電觀測等也遍及各地,一些特種氣象探測設備也在不斷增加。有的地方使用上無人駕駛飛機進行雲探測和人工增雨作業。“當然,人工影響天氣不僅僅是人工增雨。”劉建西說,人工影響天氣還有人工防雹、人工消(減)雲霧、人工消(減)雨、人工防霜凍等等。“像開展室外大型活動之前,可以通過人工消(減)雨作業,最大限度地預防和降低不利天氣的影響。在風景區、滑雪場進行人工增雪作業,則能增加冰雪景觀。涼山州是全國第三大煙葉種植區,最怕冰雹,該地區每年實施人工防雹作業非常多,每年要發射高炮彈5-7萬發、火箭彈1-2萬多枚。”
  人工增雨作業在森林防滅火、增加水庫蓄水量、增加江河流域流量等方面都有很大作用。2003年甘孜州道孚縣森林大火,劉建西帶隊前往進行人工增雨作業。剛開始,一直沒有降水過程,無法開展人工增雨作業。等到第三天晚上,具備人工增雨作業的天氣條件。20時後,當天空出現降水雲層,5部車載火箭和2門高炮齊發射,很快天降大雪,迅速撲滅了森林大火。
  (原標題:人工這樣影響天氣)
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