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地面人工增雨系統的“心臟”燃燒爐，內部結構好像蜂窩煤
聳立山頂的不鏽鋼燃燒爐外觀
人工增雨除了飛機、火箭、高炮，還有啥？記者昨日探訪不為人熟知的“地面人工增雨系統”
4月19日，全省范圍內的一場雨雪從天而降，人們感嘆“好雨知時節”。而與此同時，全省氣象部門和各級人工影響天氣機構也正在動員一切力量，借助氣候條件在旱區、小麥主產區開展有效人工增雨。
此次增雨總量達2.6億立方米，緩解了全省前期的旱情，降低了森林火險等級，為全省春播正常進行提供了有力保障。此次增雨動用了飛機、火箭、高炮，還有一種不為人們所熟知的增雨方式——地面人工增雨系統。這種增雨方式形象地說就是在高山頂，用遠程控制自動燃燒爐點燃碘化銀煙條，利用高山上升氣流將催化劑帶入雲中，用“煙熏”老天的方式進行人工增雨。
煙能“熏”下雨來嗎？如果煙能把雨“熏”下來，為什麼還要用飛機、火箭、高炮……4月25日，記者走訪太原市氣象局人工增雨防雹辦公室，揭開全省為數不多的地面人工增雨系統的神秘面紗。
燃燒爐是地面人工增雨系統的“心臟”
輕擊鍵盤鼠標，太原市人工增雨防雹辦公室傳來幾十公裡之外的畫面，在古交閣上鄉的山頂，聳立著一個不鏽鋼“鍋爐”，這個鍋體呈長方形，一米多高，裝有一個兩米多高的煙囪。“這個看似鍋爐的裝置叫做燃燒爐，是地面人工增雨系統的‘心臟’。”太原市人工增雨防雹辦公室主任吳明柱向記者介紹，地面人工增雨系統全稱叫遠程地面碘化銀催化增雨系統，系統主要由燃燒爐和遠程控制系統組成。
燃燒爐內部的結構好像蜂窩煤，有40個橫向的圓孔，圓孔內放著碘化銀棒，碘化銀棒兩端有兩個電極，使用時隻要在兩個電極上加12伏的電壓，碘化銀棒就會燃燒，含有碘化銀的煙霧通過煙囪排入大氣。
連接“心臟”的是電纜和寬帶，它們是系統的“血管”和“神經”，電纜為燃燒爐提供了電力，寬帶則負責接收和發送數據。燃燒爐旁邊的攝像頭是系統的“眼睛”，全方位監測周圍的情況。系統的“大腦”在幾十公裡以外的辦公室，通過電腦系統，不僅可以24小時全天候監測燃燒爐的情況、碘化銀棒剩余和使用情況，還可以通過電腦隨時點燃碘化銀棒。
地面點燃催化劑使其飄進雲層
地面人工增雨系統的原理與飛機、火箭、高炮增雨相似，在適當的天氣條件下，向雲層撒催化劑，形成人工冰核，吸附雲層中的水分，最終形成雨滴落下來。
與飛機、火箭、高炮不同，地面人工增雨系統是在地面點燃催化劑，讓催化劑飄進雲層，而飛機是在空中向雲層播撒催化劑，火箭、高炮通過武器將催化劑射入雲層。形象地說，地面人工增雨系統就是通過用爐子點燃碘化銀，利用迎風坡上升氣流，將催化劑帶入雲中，用碘化銀煙霧“熏”得老天下更多的雨。
可是，燃燒爐的高度隻有三米多，如何讓碘化銀煙霧到達數千米高度的雲層？“燃燒爐的高度有限，但是它們所處的位置特殊。”吳明柱介紹，目前，太原市共有3個地面增雨系統，分別在晉源的天龍山、婁煩的小爐子山和古交閣上鄉的山區。這3個地點在選址時氣象局做了大量的調研，首先，這些地點的海拔高度都在千米以上，這樣可以盡可能地接近雲層，使碘化銀煙霧更容易“熏”到雲層﹔其次，燃燒爐所在位置要有上升氣流，可以把碘化銀帶到雲層﹔同時，還要考慮交通、電力和網絡的便利。
新型方式維護空中交通秩序
地面增雨系統是一種新型的人工增雨方式，全國處於實驗推廣階段，目前，我省隻有太原建有3個系統。地面增雨系統的發展與空中與日俱增的“交通壓力”有關。“天空其實並不空，空中密布著大量航線，為了維護空中交通秩序，保証飛行安全，我國對空域的使用有嚴格管制。”吳明柱介紹，無論是飛機增雨還是火箭、高炮增雨，在每次增雨前都要向有關部門申請空域，以免影響其他飛機的正常飛行，造成危險。但是，隨著航空事業的發展，天空中的飛機越來越多，因此，空域的申請越來越困難。尤其是機場附近的地區，由於飛機起降非常頻繁，常常申請不到空域，而無法通過飛機、火箭、高炮實施人工增雨。
而地面增雨系統不和飛機搶空間，無需申請空域，可全天候連續實施人工增雨。同時，地面增雨系統的成本更低，地面燃燒爐一根碘化銀棒碘化銀的含量大於等於60克，從理論上講，相當於60枚高炮炮彈攜帶的碘化銀，或者是4—7枚火箭攜帶的碘化銀量。2—5根碘化銀棒中碘化銀的含量，相當於飛機增雨每架次碘化銀的用量。此外，地面增雨系統相比其他增雨方式也更為安全。
盡管地面增雨有自己的優勢，但還無法取代其他的增雨方式，這與地面增雨的局限性有關。首先，地面增雨目前隻能針對冷雲人工增雨，對於暖雲人工增雨就“無計可施”。其次，地面增雨的位置固定，不能像飛機、火箭、高炮一樣精准定位，將碘化銀撒入目標雲層。同時，地面增雨還會受到山頂風向的影響。
不過，省人工增雨防雹辦公室主任李培仁表示，我國正在加緊研制暖雲催化劑，地面增雨將大有可為，屆時隨著地面增雨技術的完善和成熟將向全省推廣。
本報記者 王也 實習生 劉曉東 王再芳
（本版圖片由太原市增雨防雹辦公室提供）
■對話專家
人工增雨以緩解旱情為主不會造成環境污染
隨著人們對天氣的關注度越來越高，人工影響天氣與人們的生活也越來越密切。人工影響天氣的原理是什麼？什麼情況下進行？對環境有無影響？……就此，本報記者對話省人工增雨防雹辦公室主任李培仁。
山西晚報：4月19日，全省的雨雪天氣與人工增雨有關嗎？效果如何？
李培仁：4月19日，我省迎來今春以來第二次大面積雨雪天氣過程，我們組織全省人工影響天氣力量，抓住這次天氣時機，在全省飛行作業9架次，地面高炮火箭以及遠程碘化銀發生器作業30余次，全省總增雨量達到2.6億立方米。
山西晚報：人工增雨的原理是什麼？
李培仁：人工增雨可以分為冷雲人工增雨和暖雲人工增雨。冷雲人工增雨是指在溫度低於零度的過冷雲中，通過人工向雲中播撒催化劑，比如碘化銀、干冰、液氮等，增加雲內冰晶濃度以引發雲層降水或增大其降水強度。暖雲人工增雨是指向雲中播入一定大小的吸濕性顆粒，如尿素、食鹽、氯化鈣等，產生大於40微米的水滴，誘發重力碰並過程，從而引發暖雲降水或增大其降水強度。
山西晚報：什麼情況能進行人工增雨（雪）？
李培仁：人工增雨（雪）須要有雲和降水形成的天氣條件，否則是無法作業的。比如，雲的厚度要大於2—3千米以上，水汽充足等。
山西晚報：我省的人工影響天氣使用的主要設備是什麼？
李培仁：包括飛機上加裝催化劑播撒設備、探測設備、空地數據傳輸設備﹔人工增雨防雹火箭彈和發射系統，地面燃燒爐等。
山西晚報：人工影響天氣的作業時間和影響時段有哪些？
李培仁：人工增雨作業主要集中在每年的春、夏、秋三季，防雹作業主要在夏季至秋季。在適合人工增雨（雪）的雲中播撒碘化銀催化劑，可以根據不同的目的和作業方案，在其下風方，30分鐘—3小時以內起到成核作用，所以每次人工影響天氣催化作業不可能影響到幾天的降雨或降雪情況。
山西晚報：人工增雨（雪）作業是否安全？
李培仁：我國的飛機人工增雨 （雪）從1958年到現在，沒有出現過任何人員傷亡事故，目前可以說，飛機作業是安全的。我國人工影響天氣作業目前使用的高炮、炮彈、火箭等，屬軍工產品，受現階段制造技術限制，尚不能做到100%的安全可靠，瞎火炮彈、火箭彈下落造成的安全事故偶有發生。氣象部門通過加強管理，使發生人工影響天氣作業安全事故的可能性降到最低。
山西晚報：人工增雨（雪）是否會對環境造成污染？
李培仁：人工增雨主要採用的干冰、液氮、碘化銀等催化劑，具有很高的成冰能力。干冰、液氮氣化后成為二氧化碳和氮氣，它們都是空氣的組成部分，不會造成污染，碘化銀粉末化學性狀溫和，且由於用量極小，對空氣和環境不會造成污染。目前我國所使用的飛機人工增雨每架次碘化銀的用量一般為1000—3000克，每枚高炮炮彈的碘化銀的用量為1克，每枚火箭彈的碘化銀用量一般為8—15克。美國、前蘇聯等國家做過監測，發現長期進行人工增雨作業的區域在水體和土壤中累積的銀離子仍沒有超過衛生標准。北京市人影辦在長年作業的區域也進行過監測並得到銀離子不超過衛生標准的結果。所以人工增雨不會造成環境污染。
山西晚報：人工增雨是否隻用於緩解旱情，還有其他用途嗎？
李培仁：大部分地區開展人工增雨主要以緩解當地的旱情為主，目前人工增雨服務范圍已逐步擴展到生態保護、庫區蓄水、發電、森林滅火、城市降溫等領域。
山西晚報：除增雨，人工還能影響哪些天氣？
李培仁：人工影響天氣包括人工增雨、人工防雹、人工消霧、人工消雲減雨等。
本報記者 王也 實習生 劉曉東 王再芳
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