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“向天取水”:从高射炮到歼击机

http://jczs.sina.com.cn 2001年6月27日 08:04 解放军报

  ———访我军人工增雨科技专家姬永兴

  ●6月中旬以来北京喜降了几场雷雨。其中,“每6滴小雨滴中就有1滴是科技创造的奇迹!”   

  ▲记:久旱逢甘霖。6月13日,北京天降喜雨,继而又断断续续和着雷声下了好几天,人们久旱的心田得以滋润,农家的土地也绽开了笑容。然而,你可知道?这场雨可不光是老天在帮忙,更重要的是还有科技的一大功劳呀!如果你想了解个中奥妙,就请随我们一同去走访我军人工增雨科技专家姬永兴吧(以下简称姬)。

  ●姬:人工增雨需要有“云水资源”,首先要有可降雨的云系。就是说,天空自然降雨的条件要已经具备,人工再去触发它,所以没有云不行,而满天是云但云很薄,含水量很低,也不行。我国的人工增雨平均增水率可达20%,也就是自然降水量越大,我们人工增雨的作业效率就越高。按这个增水率比例,在这几场广受欢迎的雷雨中,每6滴小雨滴中就可能有1滴是科技创造的奇迹!

  雨滴的形成需要一个凝结核,是非常细小的冰晶,冰晶吸入周围的水汽,越长越“胖”,在上升气流支撑不住它时就会掉下来成雨。但是气象工作人员根据多年观测,发现北京市上空自然的凝结核浓度并不高,而使用催雨妙法撒播碘化银以后,产生的小晶体和六边形冰晶的晶体很相似,可以成为凝结核,从而吸收周围的水汽,使降水量增加,以实现人工降雨。

  ●1946年11月,美国科学家朗缪尔和助手谢费首次“向天取水”成功

  ▲记:地球上宝贵的淡水,包括河流水、湖泊水、冰川水、地下水等,它们无不来自于自然降雨、降雪,其科学规律和特点是什么?

  ●姬:对,从淡水谈这方面科学很重要。地球大气层中的水汽平均每年可以降水转化44次,约每8天可以转化一次。在大气环流作用下,我国上空每天有来自太平洋和孟加拉湾的降水云团自西向东飘移。这些云团均以自然降雨、降雪等方式达到地面,其降水不超过20%,其余的80%以上都白白跑到海洋里去了,致使我国北方淡水资源极度匮乏。

  ▲记:19世纪中叶至20世纪中叶,是人类科学发明大规模转向应用技术的时代。自古以来受到大自然控制的人类,终于能依靠科技的力量直起腰来,那些在冥冥之中的雷公、电母、风魔们,都在科技的伟力面前揭去了神秘面纱,这其中的科学发现真是既壮美又伟大呀!

  ●姬:是的。始创于20世纪中叶的云物理学,已初步揭示了成雨及人工增雨机理:冷云上部如有大量冰晶可持续生长,而后落入下部便化为雨滴下降;如果冷云上部没有冰晶或冰晶数量不够,可通过向云中播撒催化剂,生长大量的人工冰晶,形成凝结核,造成降雨过程。1946年11月,美国科学家朗缪尔和助手谢费在过冷层状云中播撒干冰,首次“向天取水”成功,引起了全世界的轰动。自此之后的50余年间,世界上先后已有80多个国家和地区加入到了“向天取水”的科技行列。

  ●高炮、火箭增雨功不可没,它们率先跨入了人工科学增雨体系

  ▲记:据了解,我国是掌握人工增雨技术较早的国家之一,我们今天的发展状况如何?应用水平如何?

  ●姬:我国的人工增雨始于1958年。1978年全国科学大会后,人工增雨科学技术受到越来越多的人的重视,各省市纷纷成立人工影响天气办公室,迅速形成了地面催化、高炮、火箭、飞机数路并进的人工增雨体系。福建古田水库区采用固定目标区人工增雨,增加降水量21%。1987年5月,在扑灭我国大兴安岭特大森林火灾中,空军飞机进行了多次有效的人工增雨,为扑灭大火发挥了重要作用。1990年,川东出现了历史上罕见的严重伏旱连秋旱,庄稼枯死,380余万人、280余万头牲畜饮水困难。国务院派飞机进行人工增雨,两次增雨成功,降雨量达20多毫米,一举解除了旱情。北京市长年开展对密云水库、怀柔水库上游的人工增雨作业,增加了两大水库的蓄水量,对缓解首都供水严重紧缺的状况起到了重要作用。

  ▲记:今年开春和入夏以来,由于北京等地区天气久旱,人们对气候气象问题显得格外关注,而本地实施人工增雨成功后,引起了人们的浓厚兴趣,大家听得最多的要数高炮增雨,请您谈谈高炮增雨的特点好吗?

  ●姬:北京市今春以来增雨的主要手段,是用高炮把增雨弹打到云朵里,靠炮弹爆炸产生的高温高压使碘化银迅速在云体中播撒。高炮增雨从凝结核凝结、生长到最后形成雨滴降下,一般要有二十多分钟的过程,所以还要考虑作业区的风向风速变化,判断好雨的落区等问题。

  高炮增雨弹爆炸产生的气体冲击波,会使一些小水滴碰撞,生成较大的水滴落下来,这种作用的直接受益者就是炮点周边地区。就像6月13日那天,海淀区的几个炮点作业完后不到10分钟,作业队员就被浑身淋得精湿。老百姓有句话:“炮响雨落”,说的就是这种现象。

  不过要知道,炮弹可不是打得越多越好,如果打得太多,不光增不了雨,还可能会把云给打散呢。

  ▲记:相比较而言,火箭增雨是不是效果会更好一些?

  ●姬:的确,火箭的身手比高炮更高一筹。因为火箭发射的高度更高,而且它在发射过程中有较长的播撒距离,范围更广,所以火箭播撒的碘化银每克产生的凝结核数量也相对更高。

  ▲记:火箭和高炮增雨,往往只适合在雷雨天气里作业,机动性会比较差,其局限性是不是太大?

  ●姬:对。由于发射点固定,云团飘过来,发射点够得着才能打,否则就不行。假如说北京的延庆有炮点,可云层却出现在北京大兴,那就只好眼睁睁看云过境、望云兴叹了!

   ●歼击机增雨是科学的胜利,战鹰的骄傲。它们机动灵活,作业面广,是我国发明家耸起的划时代的科技里程碑

  ▲记:我们了解到,您作为我国的发明家,和课题组的同志们一道成功地发明了歼击机人工增雨新技术,还荣获了国家发明奖和军队科技进步奖。那么,歼击机实施人工增雨的优势在哪里?

  ●姬:实践证明,在多种人工增雨作业中,飞机已显示出许多明显的优点:比如可以跟踪降雨云层,适时观测追踪云层宏观、微观的变化;可在不同高度上作业,规模大,范围广,效果十分显著。鉴于我国担负人工增雨任务的运输机数量远远满足不了实际需求等原因,我们成功地发明了歼击机人工增雨新技术,并获得了成功。1995年入春后,内蒙古西部旱情严重,大批牛羊因缺水而死亡。6月13日晨7时40分,两架歼击机奉命在伊盟升空作业,8时许,先期作业的区域开始降雨,雨势随飞行区域由西向东蔓延,降雨过程持续了24小时,受益面积达5万多平方公里。1995年11月,全国人工影响天气办公室、中国气象局在北京召开了歼击机人工增雨工作会议,充分肯定了歼击机人工增雨研究所取得的重大成果,决定在全国范围内推广使用。今年5月以来,我们的战鹰和技术人员奉命奔赴四川和内蒙古等地,实施人工增雨作业。5月23日晚至6月9日,四川盆地主要旱区出现4次有利于人工增雨的天气过程,我机组人员奉命起飞,由于时机掌握准确,4次增雨全部成功,作业区普降中到大雨,有力支援了国民经济建设。

  歼击机数量多、在全国分布面广,可在不需转场的情况下满足全国大部分地区实施人工增雨作业的需求。更重要的是,对运输机无能为力的强对流云体也能实施作业,具有较广的作业对象。歼击机升限大,可对万米以上云系实施作业;此外,歼击机人工增雨作业费用也相对较低。

  ▲记:据了解,在应用方面,国外少数国家还将人工影响战场和特定地区天气作为一项重要的军事技术储备着?

  ●姬:是的,这方面问题从史料中很容易找到。正因为如此,人工气象影响战争的话题一直为世界各国所关注和重视。

  ▲记:“向天取水”———从高射炮到歼击机……真正是了不起的奇迹!千百年来,神秘的空中降水云团如今终于能够被我们从“天宫”请下来造福人类了。人们在这里同样感受到了科学技术的伟大变革力量!(陈方宝周帅本报记者别义勋)

  


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