增雨防雹，中国如何用黑科技影响天气的？

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导语：北方烤炉模式何时减弱？南方降雨何时停歇？能不能“干预治理”一下？我国还真有一个可以“呼风唤雨”的神秘部门，配备高射炮、火箭炮、飞机、配备相控阵雷达，有自己的卫星系统等高科技，说它拥有海陆空三栖力量一点都不夸张。它就是“中国气象局人工影响天气中心”简称“人影”，下面就为您解读中国影响天气的黑科技。

中国气象局人工影响天气中心

一、我国是世界上人工降雨最多的国家

我国自1958年起开展人工影响天气工作，我国已形成世界上规模最大、体系最全、效果最好的人工影响天气作业力量，在人工增雨(雪)、防雹减灾、缓解区域旱情、森林灭火、生态环境保护等方面发挥了举足轻重的作用，这些都离不开中国气象局人工影响天气中心，重要大型社会活动的天气保障也离开“人影”的功劳。

根据今年6月27日召开全国人工影响天气工作现场会公布，截至2022年底，全国共有各类人工影响天气作业飞机56架，各地建设人工影响天气地面作业站点约1.7万个，其中标准化固定作业点6235个。

6月19日河北省人工影响天气中心开展人工增雨作业

我国作为世界上人工降雨最多的国家，计划在2025年之前形成完备的人工影响天气工作体系，人工增雨雪总面积将超过550万平方公里，为何世界上只有我国如此偏爱人工降雨。

是由于我国国情决定的。我国位于亚欧大陆和太平洋之间，幅员辽阔。近海地区洪水多发，内陆地区又常年干旱，降雨分布极不均匀，居民生活和农业发展都受到很大的影响。人工降雨可以起到很好的调控作用。

二、人工影响天气如何“化云为雨”？

1)人工增雨不是想增就增？

降雨的原理，是地球上的水受到太阳光的照射后，就变成水蒸气被蒸发到空气中去了，水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴，形成降雨。

自然界水循环示意图

自然过程所涉及的能量是十分巨大的。例如一场雷阵雨在10平方公里范围内在1小时中下20毫米的降水是常有的事情。在这样一次降水过程中总的水量是20万立方米。如果降水形成的高度是2公里，这就意味着在1小时中云要把这20万立方米的水提升到两公里的高空，再把它洒下来。为了提升这些水，需要做大量的功。因此人类要改变自然，不能靠硬拼，而要根据自然过程的规律。

所以目前还做不到人工降雨，其实是人工增雨，也就是要“增加降雨效率”，以人工催化剂促使云层降雨的措施。因此，人工降雨也有个名称叫“播云”。要有可能降雨的云才能人工催雨，如果你家天天大太阳，还喊“人影”来人工降雨，这是不可能的！

2)人工增雨只缺一朵云

关于“播云降雨”，就要了解“云宝”的3种特性：

云很懒：一团云可能储有上百万吨水，但是一般不会降雨。即便在降雨或者降雪时，云通常只会损失 30% 以内的水分。播云的目的是提高降水率。

云很脏：云是水蒸气凝结在尘埃、烟以及盐的颗粒之上而形成的。

云好骗：碘化银（化学式：AgI）很快就取代干冰成为常用的播云结晶剂。碘化银的结晶和冰晶很像，都是六边形的结构，因此云中的水蒸气也会附着其上，随后就有了降水。

人工降雨降雪示意图

即使是“风中有朵雨做的云”，也不是所有的云都能满足增雨条件。

能实现增雨的云，厚度要大于2公里，内部还要有丰富的过冷水，也就是低于0℃而不结冰的水，外围还要有水汽补充。通过飞机、火箭、高炮、地面烟炉等作业手段，向这些满足条件的云里投放催化剂，就能出现类似于卤水点豆腐的效果，产生降雨啦。

飞机作业可以根据不同的云层条件和需要，携带催化剂及其播撒装置或挂载飞机焰弹发射系统等，在合适的云层位置进行增雨作业。

高炮和火箭相对于飞机机动性较差，适合于在固定目标区(如为水库增水)作业，特别是对飞机飞行安全有威胁的对流云进行催化作业。

3)人工影响天气对生态环境有破坏吗？

我国北方各地主要用飞机向系统性层状云播撒碘化银等冷云催化剂，以期增加冬春季节降水量。南方主要用飞机或高炮向积状云内播撒碘化银或盐粉，以期增加夏旱季节的降水量，少量试验在雨季进行，以期增加水库蓄水量。

有人担心人工增雨会对健康有害，其实，人工增雨对大气、水等环境因素是没有危害的。

气象专家说：人工增雨是一个微物理过程，而不是新物质的化学变化。它调节了水的季节性和地区性分布不均，这是一种调节，一种局域性的，或者有一定范围的天气调节。

四川省气象局，调用无人机实施人工增雨作业

播撒在天空中的干冰、液氮本身就成为了空气中的自然成分；碘化银中含有的银离子可能会对人体和生物有害，但是它比干冰制造冰晶的效能高出成百倍，通常对一块积状云只要播撒十多克至几十克就能见效，总投入量很少，一架次飞机飞一个过程，用的碘化银也只是在200克到300克的样子，一个高炮的炮弹里面含有1克碘化银，一枚火箭里边大概只含8到15克的碘化银，无论是否被云中水汽吸收，散布于地空的碘化银含量都很低，因而不会造成任何环境污染危机及生态平衡。

人工影响天气不只是增加降雨、降雪，还可以进行人工防雹、人工消雾、人工防霜等，都离不开高科技的有力支撑。

三、人影的千里眼：相控阵雷达

要想准确预报天气？知道哪朵云能化雨？就要有天气雷达作盾牌。相控阵天气雷达是中国天气雷达家族中最年轻的一员，家族还有常规天气雷达、多普勒天气雷达、双偏振天气雷达等“兄长”。这几种雷达出现后，人们就能知道哪里在下雨，雨会下多大。

如果把雷达比作“千里眼”，那么常规天气雷达、多普勒天气雷达、双偏振天气雷达就像“独眼龙”，想看左边，就要把头扭到左边，想看上面，就要把头抬起来。所以，它们往往先看一圈，把头抬起来再看一圈，这样扫描周期长，没有办法及时获取降雨云团的位置和变化。

相控阵阵列天气雷达工作示意图

相控阵天气雷达就不同了，“眼睛”更像蜻蜓的复眼，由许多个小眼睛排列组成，可以对整个平面进行扫描，这样看得快、看得细、看得全，比起其他天气雷达能提早4—6分钟识别出新生对流单体，提供更加精细、准确的天气状况。

相控阵天气雷达都能更快、更准确地探测短时临近、快速生消的灾害性天气过程。

四、知冷知热百姓星-风云气象卫星

1)53年从无到有，从弱到强

气象卫星已成为现代气象和国民经济建设中必不可少的科技支撑。我国风云气象卫星经过53年的发展，从无到有、从弱到强，我国是世界上少数几个同时拥有极轨和静止轨道气象卫星的国家。

我国气象卫星在轨布局（2023年）

如今，我国已成功发射17颗风云系列气象卫星，7颗在轨运行，至今已经发展到第二代。其中风云一号卫星为中国第一代极地轨道气象卫星，风云二号卫星为中国第一代地球静止轨道气象卫星，风云三号卫星和风云四号卫星分别为中国第二代极地轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。

逐步具备了对大气及地球多圈层系统全球化、精细化综合探测能力，气象卫星综合性能达到世界先进水平。

我国风云气象卫星50年发展

“它是知冷知热的百姓星，提供天气预报数据，服务百姓，也是自主创新的争气星，攻克基础薄弱难题，从落后状态发展到与欧美发达国家三足鼎立，实现部分技术的超越。风云卫星不仅是气象卫星，还是服务全球的中国星。”国家卫星气象中心主任、风云气象卫星工程总设计师杨军说。

2)放眼全球，风云四号实力如何？

风云四号A星投入使用后，我国更加精确地开展了天气监测与预报预警、数值预报、气候监测。卫星装载的闪电成像仪1s能拍500张闪电图，探测区域范围内的闪电频次和强度，在国内首次提供闪电预警。辐射计每3min对台风区域进行观测，弥补了在轨卫星云图时间分辨率不高的缺点，对灾害及环境监测、人工影响天气、空间天气研究等提供了有力支撑。

微信启动页从美版，改为 “风云四号”拍摄的地球全图

2021年6月3日，我国成功发射风云四号B星，风云四号A、B两颗卫星实现了更为灵活的双星组网观测，带来高频次天气观测能力的跃升。

风云四号B星在国际上首次实现了地球静止轨道250m空间分辨率、中小尺度（2000km×2000km）1min频次观测，为强对流天气监测、重大活动气象保障提供了高频次、高清晰度的观测数据。人们看到风云四号B星云图后都不禁感叹道：“地球从未如此清晰。”

风云四号气象卫星太空示意图

纵观国际，风云四号卫星带领中国高轨气象卫星赶超欧美，在世界上首次实现了地球静止轨道的大气垂直探测，大幅提高了天气预报准确率和精细化水平，同时其图像定位精度达到了国际一流水平。

结语：

我国气象部门人工影响天气的现代化的探测设备还有很多，包括天气雷达、云雷达、微波辐射计等地基云降水特种观测设备，探空仪、飞机等空基观测系统，地球静止卫星、极轨卫星等天基观测系统。采用这些设备获得的观测资料，人工影响天气中心研发了云降水监测预报系统。

未来，气象部门会进一步改进和完善人工影响天气技术，使之在保护农业生产、缓解水资源短缺、防灾减灾、保护生态等方面发挥更大的作用。

参考文献：

星耀中国：我们的风云气象卫星

人工影响天气的科学技术进展

人工影响天气用碘化银催化剂对区域环境影响的研究进展

刘圣楠：浅谈人工影响天气