蘇正軍

分辨重重天氣現(xiàn)象

自然天氣過(guò)程產(chǎn)生的能量十分龐大，一次風(fēng)暴凝結(jié)水汽散發(fā)的熱量相當(dāng)于燃燒480萬(wàn)桶石油，我們無(wú)法直接耗費(fèi)如此大的能量來(lái)制造或消滅一個(gè)天氣過(guò)程。

云由水汽凝結(jié)而成，云的厚度和高度通常與云中水汽含量的多少、凝結(jié)核的數(shù)量和云內(nèi)的溫度有關(guān)。因此，我們選擇在合適的時(shí)機(jī)、向合適的云層中播撒合適劑量的催化劑，破壞云的穩(wěn)定狀態(tài)，加速云的發(fā)展和演變，讓天氣向我們想要的狀態(tài)發(fā)展。

“點(diǎn)”云的“鹵水”

碘化銀正在光的作用下不斷分解，逐漸變成灰黑色

在化學(xué)領(lǐng)域中，一切能改變化學(xué)反應(yīng)速度并且在反應(yīng)中自身并不消耗的物質(zhì)都被稱(chēng)作催化劑。借用這個(gè)詞語(yǔ)，在人工影響天氣的過(guò)程中，能改變?cè)疲F）微結(jié)構(gòu)及其演變過(guò)程的物質(zhì)都叫作催化劑。

人工影響天氣催化劑被分為成冰劑、致冷劑、吸濕劑3類(lèi)，其中，成冰劑和致冷劑用于冷云（由水汽、冰晶和過(guò)冷卻水滴組成的云，過(guò)冷卻水即溫度低于冰點(diǎn)卻未凍結(jié)的水）催化，吸濕劑用于暖云（由溫度高于0攝氏度的水滴組成的云）催化。

見(jiàn)光成“灰”

碘化銀（化學(xué)式為AgI，一種黃色粉末，不溶于水）是最常用、最有效的一種成冰劑，主要用于零下20～零下6攝氏度的冷云催化作業(yè)。它見(jiàn)光后極易分解，因此，將其播撒在云中有過(guò)冷水的部位后，它會(huì)在空氣中爆炸或燃燒，氣化后再快速凝結(jié)為微粒，1克碘化銀便能形成幾十萬(wàn)億個(gè)微粒，這些微粒只有頭發(fā)直徑的1％～1‰。碘化銀的微觀結(jié)構(gòu)與冰晶的微觀結(jié)構(gòu)類(lèi)似，這些微粒隨氣流運(yùn)動(dòng)進(jìn)入云中，催動(dòng)云中的水汽凝結(jié)成冰晶，從而達(dá)到影響天氣的目的。

低溫“警告”

對(duì)零下6～0攝氏度的冷云進(jìn)行催化作業(yè)時(shí)，我們通常使用致冷劑。致冷劑種類(lèi)多樣，包括干冰（固態(tài)二氧化碳）、液氮（液態(tài)的氮，為透明、易流動(dòng)的液體）、液態(tài)二氧化碳等。干冰的升華（物質(zhì)從固態(tài)不經(jīng)過(guò)液態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)）溫度為零下78.5攝氏度，液氮沸點(diǎn)為零下195.8攝氏度，液態(tài)二氧化碳的沸點(diǎn)為零下78.5攝氏度。

幾種致冷劑的作用原理是類(lèi)似的。理論上，它們不可能在常溫中維持液態(tài)或固態(tài)，因此，它們會(huì)在接觸到空氣后迅速升華或汽化，同時(shí)大量吸收熱量，在局部造成超低溫環(huán)境，使云中水汽迅速凍結(jié)，1克干冰便能產(chǎn)生幾百億個(gè)冰晶。

“吸”飽“濕氣”

0攝氏度以上的暖云狀態(tài)比較穩(wěn)定，不易產(chǎn)生降水，這時(shí)，就要用到吸濕劑。將氯化鈉（化學(xué)式為NaCl，即我們常見(jiàn)的食鹽的主要成分）、氯化鈣（化學(xué)式為CaCl2，為白色晶體或塊狀物）等具有吸濕能力的物質(zhì)播撒到空中，它們會(huì)在云中吸收水汽，迅速長(zhǎng)成大水滴，1克食鹽就能形成幾千萬(wàn)個(gè)雨滴“胚胎”。

氯化鈉顆粒

氯化鈣顆粒

云雨中的動(dòng)力過(guò)程和微物理過(guò)程十分復(fù)雜，二者相互影響、相互轉(zhuǎn)化，同樣的方式在不同的自然條件下，可能會(huì)產(chǎn)生完全不同的效果，并且天氣現(xiàn)象的自然變化率很大，想要在自然的變化中區(qū)分人為影響是很困難的。因此，科研人員正在用更綜合、更科學(xué)、更專(zhuān)業(yè)的分析方法去檢驗(yàn)結(jié)果。

人工影響天氣的作業(yè)時(shí)間和影響范圍都有限，使用催化劑的量也較小，多次檢測(cè)和分析表明，其作業(yè)不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不利影響。

（責(zé)任編輯 / 牛一名? 美術(shù)編輯 / 周游）