■ 基础研究—北京市自然科学基金风采

    早在远古时代，人类的祖先就幻想着掌握呼风唤雨的本领。现代社会，科技的力量打破了我们记忆中种种的所谓“常规”，前人的梦想如今成为现实，人工影响天气的技术已经在很多国家普及使用，给人们的生产生活带来了很多益处。那么，我们对天气的控制能力到底有多大呢？

    翻云覆雨不是梦

    “人工消减雨技术是人工增雨、人工防雹、人工消云技术的延伸。”北京市人工影响天气办公室副主任张蔷介绍。几年前，张蔷主持完成了北京市自然科学基金重点项目“夏季北京地区大气气溶胶谱分布空间特征的飞机探测研究”，张蔷和她的研究小组通过飞机探测、卫星资料、地面观测和数值模拟等手段，分析北京地区的气溶胶输送规律，为改进北京空气质量和影响区域气候提供依据。

    “要掌握人工影响天气的秘诀，就必须对云层，以及云层中扮演重要角色的气溶胶粒子有所了解。”张蔷说，气溶胶粒子是对大气中悬浮固、液微粒的总称，水蒸气要凝结在气溶胶粒子上才能形成小水滴或者冰粒子，也就是气象学中所说的云滴，云滴聚集即可成云，云滴间碰撞长大就能导致降雨或冰雪天气。

    上世纪40年代以来，全世界开展最多的人工影响天气活动，当属人工增雨作业。但发展至今，“人工降雨”是否意味着雨天能“无中生有”？

    这是一个明显的误区。我国上世纪70年代之前叫人工降雨，之后改称为人工增雨，因为人工增雨这个概念要更科学，是指对具备天气条件的云施加影响，会使其增加雨量，但不是想让天空下多大雨就可以下多大雨。

    换言之，“天时”不能缺。这也是遭遇旱情时，气象工作者往往有心唤雨，无力变天的根源。只有在云层和降水等天气条件有利的情况下，气象部门才能抓紧人工影响天气作业。而人工增雨作业，不可能做到晴空条件下的“人工造雨”，且增雨的范围和影响都很有限。“一般来说，只能影响几十公里内的局部地区。”张蔷解释说。

    在北京，为了缓解水资源紧缺的形势，高炮、火箭和飞机人工增雨的场景屡见不鲜。多年实践表明，在具备“天时地利”，也就是合适的地形环境和天气条件下，加以“人和”——科学的人工增雨催化作业，增雨效果能达10%—20%。据气象与水文部门联合评估，人工增雨作业每年为北京市密云、官厅和白河堡水库净增加的入库水量，大约占到3座水库总来水量的10%。

    人定胜天？

    如此说来，我们现有的科技手段能够驾驭天气吗？

    张蔷明言，“无论是增雨，还是消减雨，都是在作业的节骨眼上和大自然四两拨千斤。”成功的增雨作业，必须选择合适的时机，在适当的云层部位，投撒适量的催化剂。在北京地区，由于空中航线较多，空域限制下增雨机会更是稍纵即逝。北京市人工影响天气办公室为此研制出地基人工增雨设备，不用飞机和火箭，而是在山地的迎风坡上燃烧碘化银，使粒子随上升气流扩散到云中进行增雨。

    我国人工影响天气的历史最早可以追溯至17世纪。在清代的《广阳杂记》中，记载有，“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，以枪炮向之释放，即散去。”这是中国古代最早的“土炮防雹”描述。

    19世纪，有科学根据的人工降雨建议首次在气象学著作中出现。时至今日，早期用于轰击的土炮已经换成礼花炮和现代高炮；用于作业的飞机、火箭、催化剂也都更新换代。

    在国内，首例人工增雨作业出现在1958年。当时，吉林省为缓解农业旱情，曾出动20架次飞机撒播干冰进行增雨。1987年，大兴安岭特大森林火灾催生出人工增雨的经典案例。在这场建国后损失最惨重的森林火灾中，指挥小组动用4架飞机增雨，为控制火势起到重要作用。

    人工影响天气能发挥什么作用？

    在生产生活中，干旱地区的储水、森林草原的防火灭火，都需要人工增雨，机场可能要消雾，农业可能要防雹，室外活动需要进行消云减雨天气保障，防险减灾更是远景需求。

    不过，张蔷认为，“自然的力量非常强大，天气系统还是太过复杂。”气象工作者在每次实践中，还在艰难地摸索和积累云层含水量数据，观测催化过程云层变化，评估人工影响天气效果。要真正握住改变天气的钥匙，大量基础工作，包括了解气溶胶分布、摸清云的底细，还等待去做。

    人定胜天，依旧是个遥远而梦幻的说法。100多年前，马克·吐温在他的《镀金年代》写道，“人人都在谈论天气，却没有人可以对它做点改变。”或许今天，我们能聊以自慰，现在我们真正能够对天气做点什么了。