Question

人工降雨的方法是怎么形成的？

Answer 1

许多地方的缺水都与干旱联系在一起。干旱使田地龟裂，江河断流，农作物、牧草、树木枯死，使农、林、牧业和工业遭受严重的影响。不用说前些年在非洲发生的旱灾，就是在我国，1928～1930年，陕西省连续3年的大旱，造成了200多万人的死亡。

在远古时代，人类的祖先就幻想着掌握呼风唤雨的本领。那时，刀耕火种的初民，每次遇到干旱就跪在赤热的阳光下祈求雨水，巫师们为了求雨使尽花招，有时戴上面具手舞足蹈，他们还向冥冥中的神灵祭献牛羊牲灵，有时甚至祭献活人；巫师们用苇管向空中吹喷水珠，希望这种象征性的雨滴能够带来丰沛的雨水……但无情的干旱却一次次地使他们的希望和田野里的禾苗一起枯萎。

直到1946年，人们才真正发现科学的人工降雨方法。这一年，美国通用电气公司的科学家文森特•谢福经过长期的探索，在一次实验中偶然地找到了人工降雨的关键，成了科学史上的一段佳话。

那个时候，随着科学技术的进步，人们已逐渐地了解了下雨的来龙去脉。水蒸气从海洋和湖泊的水面上升，成为空气的一部分，然后形成云朵，雨水或雪片就从云中降下来。但是，水蒸气究竟怎样凝聚成雨滴，长期以来始终不甚了然。后来，约翰•爱特金证明，水蒸气是积聚在灰尘等细小微粒周围形成水滴或冰晶的。这些微粒十分细小，用肉眼根本无法觉察，但如果没有这些微粒，即使空气中有足够的水蒸气，哪怕温度在0℃以下，也不能形成一滴雨水。

谢福在研究的时候，制造了一台小机器，它能产生寒冷的湿空气，和新罕布尔什州山区云层中的空气十分相象。可是，尽管湿空气的温度已在0℃以下，可就是不能形成冰晶，谢福推测，这也许是由于缺少如爱特金所提到过的结晶中心。谢福往他的小机器里呼一大口气，然后开始冷却，再往冷空气中投放一点点粉未，比如面粉、糖粉等等。谢福耐心地做了几个月的实验，往机器里投了他能够想出来的各种各样的粉未，但是，竟然没有一种物质可以形成雪花或雨珠凝结的中心。

7月的一个上午，烈日当空，谢福继续耐心地向空气里一次次地扔进各种粉未，仍然没有结果。这时，谢福的一个朋友邀请他去吃饭，谢福精疲力尽，很愿意借此休息一下。临走，他把致冷器盖好，口朝上，使较重的冷空气沉到底部，不致逃逸出来。

谢福勿匆吃好午饭，心里还惦记着机器中的冷空气。他回到致冷机旁，一看温度计已经上升到冰点以上，不禁心里有些懊恼，他转身找到一点干冰，想用来加快空气的降温过程。

谢福打开致冷机的盖子，把冒着白汽的干冰扔进去，这时，他又往致冷器里长长地呼了一口气。忽然，他看到眼前一片银色的光芒在闪烁，在射进致冷机的一束金色阳光里，他看见了无数晶莹的银色晶体在滚动。谢福立刻明白了，这正是他梦寐以求的冰晶，经过无数次失败，他竟然在偶然的一挥手之间成功了。

谢福想，既然能在实验室中制造雪花，为什么不在田野上的云朵中去试试呢？他决定在飞机上装一架喷洒干冰的装置，飞上天试试看。在11月一个寒冷的日子，谢福与兰格缪尔看见天边出现了一片云，谢福立刻登上飞机，他找到了适于插洒干冰的云层，这是一种体积硕大的灰色云朵，里面包含着水气。谢福选好时机，开动了机器，干冰像一条拖曳的飘带落在云朵中。喷洒了一半，干冰不但使周围的空气温度降了下来，竟也使飞机的发动机熄了火。谢福急中生智把剩下的干冰全部从窗口扔到了下面的云层中。在地面上等待的兰格缪尔仰望着从天空上飘然而下的洁白的雪花，万分激动。当谢福从飞机上走下来的时候，浑身冻得发青，兰格缪尔欢呼着跑过去迎接他，欣喜地喊道：“你创造了历史上的奇迹！”

谢福发现了用冷冻的方法可以形成人造雨之后，就不再去苦心追求可以形成雨滴中心的物质了。可是，通用电气公司的另一位科学家伯纳得•冯尼古特却不满足于谢福的结论。他查阅了大量的资料，希望找到一种体积和形状都适合于形成水珠或冰晶中心的化学物质。冯尼古特最终选择了碘化银。他采用地面发射装置把碘化银发射到云层中，果然天上纷纷扬扬地飘下了洁白的雪花。

碘化银催雨剂一经使用，很快获得了比于冰更为广泛的使用。这是因为碘化银很容易从地面用简易的装置发射到云层中，比干冰的使用更加简单，而且也更加安全。后来，法国和澳大利亚又在云中播洒盐粉与喷洒小水滴试验，获得成功。到此为止，人类终于能够呼风唤雨了。

随着人工降雨野外作业的频繁进行，科学家们收集到的资料也越来越丰富，科学家们逐步认识到，人工降雨与云的性质、云的状态、催化的时间、催化的部位、播洒冰核的数量、周围的条件等许多因素有关。不弄清这些因素之间的关系，盲目地对云进行催化，是不会得到预期的效果的。有时反而影响了云的发展，减少了降水。

我国在这方面的研究开始于1958年。由于工农业生产迫切需要用水，人工降雨的工作很快就发展起来了，并且取得了一定的成绩。如北京地区的冷云增雪试验，吉田水库和新安江水库的增水试验，以及吉林、内蒙、陕西、新疆、山东、四川等地的大量试验。通过科学家的分析计算，试验的效果是明显的，而且，还积累了不少关于云的知识。

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