广东多地实施人工增雨,实施人工增雨的原因是什么?
人工增雨的原因是根据自然形成降水的原理,人为地补充某些形成降水的必要因素,促使云滴迅速凝结或接触而增大成雨滴,落向地面的过程。具体做法是,根据云层物理性质,选择适当的时间,用飞机、火箭将干冰、碘化银、盐粉等催化剂撒到云层中,使云层降水,或增加降水量,以减轻农田干旱,增加水库灌溉或供水能力,或增加发电水量,等等。1958年,中国首次进行了人工降雨试验,在这个夏天,吉林省遭遇了60年未遇的大旱,人工降雨取得了成功。
通常在天然云层已经或接近降水量的情况下,人工降水量的方法才能起作用。人工增雨的自然变化速率大,人工增雨的幅度也小,因此对人工增雨的效果难以估计。通过人工催化得到的降水量,即催化后的实际降水量与不通过催化得到的自然降水量之差。真实的降水量可以确定,但是能否正确地估计可能的降水量,则成为效果检验的关键。当人们对降水的物理规律了解不够时,主要依靠统计方法来估计可能的自然降水量。
早期统计检验方法,多采用回归统计,选择催化作用下目标区附近的非催化作用区进行比较,利用历史数据建立目标区与对比区降水量的回归方程。用回归方程代入对比区的降水量,求出目标区的自然可能降水量,并与目标区的实测降水量进行比较,从而对人工降水的效果进行评价。对同一试验,采用不同的对比区域或不同年代的历史资料进行对比,所得到的结果,可能有很大差异,因此,该方法的可信度不高。通常认为,随机试验可以避免主观偏差,从而获得统计可靠的评价。
人工降雨的效果受控于云和其它条件。某些情况下可能会产生显著的正效应,而另外一些情况下可能会产生负面效应。对条件进行了笼统统计,分析得到的结果往往不显著。根据某一指标将实验单位分为若干类,进行统计,有时可以得到比较显著的结果。以冷云催化试验中云顶温度为例,统计得出,在某一温度区间有较显著的影响。
从人工增雨研究的角度来看,仅仅评价增雨量是不够的,还需要对整个物理过程的各个环节有一个准确的认识。比如催化剂在云的指定部位是否达到一定浓度,冰晶或大滴的浓度是否明显增加等。观察和统计这些宏观和微观特征量的变化,可以从物理过程分析人工催化的作用。这个观测试验叫人工降水效果物理试验。例如在冷云实验中,观察到催化后冰晶浓度增加,过冷水滴减少,说明人工催化在云的微物理过程中发挥了作用。人们普遍认为,人工降水的科学实验必须严格按照统计学的要求,按照预定的设计长期进行,同时要对自然降水过程和人工催化过程进行细致的探索和数值模拟,使实验具有坚实的物理基础和统计可信度。