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從“了解”天氣到“改變”天氣 科學如何和天空“交涉”
2023年03月14日 15:06:35
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：6369
“靠天吃飯，賴地穿衣”是我國農村流傳盛廣的一句話，從歷史的角度來說，是農耕文明背景下，農民根據自身多年養殖經驗總結的一種經驗教訓。而在這句話中隱藏了一個影響大眾生活的關鍵要素——天氣。
【化工儀器網 行業百態】“靠天吃飯，賴地穿衣”是我國農村流傳盛廣的一句話，從歷史的角度來說，是農耕文明背景下，農民根據自身多年養殖經驗總結的一種經驗教訓。而在這句話中隱藏了一個影響大眾生活的關鍵要素——天氣。
在氣象預報發展起來之前，天氣對于農業乃至大眾生活的影響尤為明顯，今年是豐收還是減產完全看天氣狀況。而隨著天氣預報發展起來之后，人們開始有了提前應對天氣變化的能力，農業生產也因此變得相對穩定一些，天氣對于人們日常生活的影響也開始不斷減弱。農業生產逐漸從“看天吃飯”轉向了“知天而作”。
但縱使如此，直至今天，人類對于天氣的研究依舊沒有停止，甚至我們還不斷的嘗試人為的去調整天氣，以此來減少極端性氣候乃至災害性氣候發生，其中就包括了我們熟悉的人工降雨技術的發展。
但事實上，人們開始涉足“改變”天氣并非近幾年才開始的，甚至如果考究歷史，可以追溯到19世紀。最近，一篇《科學如何幫助我們獲得我們想要的天氣》的文章就將這段歷史簡單的描述給了讀者。
文章中提到，盡管每個國家在面對天氣這件事上都有著一段封建的歷史，但是科學“求雨”的歷史同樣悠久。早在19世紀中葉，美國就曾經嘗試用點燃大火和發射炸藥來嘗試降雨，盡管現在的眼光來看這種方法和雨水形成的原理無關。而隨著航天技術的發展以及科技的不斷進步，在上世紀20年代，人們已經擁有了驅散雨云的能力——泵入帶電的沙子。
那么現代降雨技術究竟是什么時候開始的呢？答案是1946年，并且誕生的過程富有戲劇性。盡管聽起來匪夷所思，但是干冰降雨技術的出現源自一場意外。根據記載，當時，紐約的斯切涅克塔迪電氣實驗站成員謝費爾在進行冷云試驗時，由于急于給低溫箱降溫，就在箱中丟了一粒干冰球，而就是這樣一個舉措，讓他觀測到了人工云的水蒸氣變成小冰晶的瞬間，也激發了他的靈感。隨后在反復的測試、實驗與多次實踐后，人工降雨的時代也就此打開了。
在此之后隨著越來越多的國家開始研究如何“干涉”天氣，關于改變天氣的負面影響也逐漸被意識并討論起來，甚至在1976年的時候，聯合國協議中明確禁止了環境改造技術”和“利用技術改變地球的動力學、組成或結構，包括其生物群、巖石圈、水圈、大氣層或外層空間”。當然，協議中并沒有把人工降雨或者人工停雨技術完全否定，用于生活生產且良性使用依舊是被允許的。
直至今日，人工降雨依舊是有效地進行農田抗旱或解決人畜用水以及森林防火的重要手段，不過與謝費爾那時候相比，顯然考慮的因素更加復雜，可以運用的手段也更加不同了。
如今的人工降雨，會進一步的考慮云層的物理特性，根據不同的情況選擇不同的催化劑。例如云層溫度在零度以上時，會使用鹽粉、尿素等吸濕性粒子，促使大云滴生成導致形成或增加降水；面對云層溫度在零度以下的情況，則使用干冰、碘化銀等促使冰晶產生，使冷云上部的冰晶密度增大，促成或增加降水。
此外，催化劑的播撒方式也更多樣，除了傳統的飛機外，還有發射高炮或者火箭等手段。
此外，從可持續發展的角度來看，如今的人工降雨多了很多與“天空”交涉的過程，簡單的說就是利用衛星遙感以及氣象觀測技術，對雨云的運動軌跡以及降雨或者停雨后可能產生的影響進行科學分析，在控制成本以及損失的情況下進行降雨、停雨作業。
可以說，每次的人工降雨都是精心準備和深思熟慮的操作，是人類和自然密切聯系后的結果。
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