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直沖雲霄與龍王謀雨 這架飛機施展鹵水點豆腐絕技

滾滾烏雲中, 一架好似雨燕的飛機上下翻飛, 尋找水氣最盛的雲團, 播撒秘密藥方, 人間普降甘霖, 現代版真實神話上演向龍王借雨。

這就是人工影響天氣中的人工增雨作業, 3月下旬, 北京第一場貴如油的春雨變成中雨, 這要歸功於一架“空中國王”350, 從沙河機場起飛的這架小飛機, 在密雲、延慶以及河北省北部大約1.5萬平方公里的空域上空, 在4000米高度的雲中往返飛行3-4個小時, 尋找水汽最盛的雲團, 適時播撒冷雲催化劑-碘化銀增雨, 而這個過程也被形象的稱為“鹵水點豆腐”。

空中國王350飛機攜帶2組48根碘化銀焰彈, 一組碘化銀被點燃後將會燃燒20分鐘左右, 作業面積將隨著飛機的飛行向雲層播散。 碘化銀焰彈是一根長約40釐米、直徑7釐米的裝置, 每根碘化銀含量10克。

在這場雨到來前十幾天, 國家氣象部門就根據氣象衛星發揮的資料, 對運動中的雲層、冷暖氣團進行篩查,

尋蹤鎖跡最適合降水的雲團到達的地點, 在冬春乾旱季節實施人工增雨, 2月份, 北京的一場中雪就是人工增雨的結果。

歷史上人工影響天氣記錄最早出現在17世紀末清朝, 清代的《廣陽雜記》就載有:“夏五、六月間, 常有暴風起, 黃雲自山來, 必有冰雹, 土人見黃雲起, 則鳴金鼓, 以槍炮向之施放, 即散去。 ”這是中國古代用土炮防雹的生動描述。

[左]過冷雲水滴變成雪 [右]美國氣象學家進行人工造雪實驗

而真正意義上的人工增雨最早出現在美國, 1946年, 美國科學家雪佛爾乾冰和碘化銀可以作為高效的雲中製冷劑, 增加雲中的冰晶數量和重量, 進而形成雨滴下落。 這一發現, 開創了人工影響天氣的新時代。

我國最早的人工增雨出現在1958年, 當時吉林出現大旱, 氣象部門首次使用圖-2型轟炸機實施人工增雨試驗, 在雲層播撒了將近200千克食鹽, 獲得成功。

參與中國首次人工增雨的空軍圖-2轟炸機, 到80年代, 增雨飛行作業就能租用空軍的運輸機了, 那個時候飛機性能差, 經常飛得作業人員耳膜流血。 一天飛4個架次, 飛到第3次時, 就已經非常疲憊了。 那時還沒有吸氧設備, 人在操作三四分鐘後, 就頭暈氣短直犯困, 非得趴下休息一會兒才能接著幹。

1987年5月, 大興安嶺特大火災中發射了降雨彈4700發, 據說在一定程度上減小了火勢。

如今, 我國的人工影響天氣作業規模已達世界第一。

飛機人工增雨作業經過幾十年發展, 從四處漏風的活塞發動機飛機, 到座艙增壓的高性能渦槳飛機, 再到噴氣式飛機, 飛機人工增雨遍及祖國大江南北。

哪裡有乾旱, 哪裡就有隨時待命起飛的飛機。 飛機解決了地面增雨火箭不能完成的任務, 飛機具有空中尋找最強雨雲、滯空時間長、播撒面積廣、機動性性強的特點。

耕耘號運-12飛機正在空中燃燒碘化銀焰彈,就像燃燒的煙花,隨著飛機快速的前進拖出一條迤邐的尾巴。運12飛機是非增壓客艙,起飛後難以保證機艙內的氣壓,人坐在裡面,耳邊好像有一百隻蒼蠅在不停嗡嗡,工作人員要吸著氧才能正常作業。

國產運-12可能是最常見的作業機型,適合低空作業;在實際作業中,有些任務需要在萬米高的雲頂進行,有些需要在7000-8000米的雲中進行,那麼座艙的增壓功能比不可少,“空中國王”350飛機是國際上主流增雨機機型,也是國內唯一獲得適航認證批准飛行的進口增雨機機型。

高品質的人工增雨要滿足三個條件

高性能的飛機

經驗老道的飛行員

先進的機載設備

人工增雨就是讓降水的條件再有利一些,促使雲層中更多的水分降落到地面。人影響天氣的前提,就是要具備一定的天氣條件,天空會經過什麼樣的雲體,有什麼樣的微物理結構,從而形成預判,也叫潛力預報。

觀測到可能出現具有潛力的雲體後,指揮中心將在24-72小時前通知飛機增雨和飛行觀測兩個部門。

如果說,指揮中心提供的,是關於可形成降雨雲層即將到達某地的粗略判斷,飛機鑽進雲層要進行的,則是更細化的選定精准作業區的工作。

圖為河北人影辦的“空中國王”350 慶豐號增雨飛機,還有耕耘號和播雨號兩架增雨飛機。作為高性能增雨飛行平臺,獲得多地人影辦認可。作為通用航空界資歷最老的“空中國王”飛機,能幹髒活、累活,能在砂石路面起降,被飛行員稱為“越野飛機”,50度年來全球交付超過7000架。

駕駛這種飛機與民航客機有很大不同,飛行高度在氣流不穩的中低空,在增雨作業時,自動駕駛儀就是擺設。“我們要儘量把催化劑散在雨勢最強的雲層中”一位增雨作業的飛行員說。憑藉衛星雲圖、北斗導航的指引,及更精細的空中機載設備觀察分析,我們要把飛機飛進龍宮。

最新款“空中國王”350航電設備與波音787同款,採用羅克韋爾柯林斯Pro Line Fusion航電系統,觸摸大屏。當飛機在雲層作業時,地面設備也對飛行高度、速度、路線進行即時跟蹤,地面雷達資料每6分鐘更新一次,運用北斗衛星和通訊電臺將天氣的情況及時回饋空中。讓飛機進入更精准的作業區。

在什麼時候播撒是關鍵,在雲中的飛機就像閃電中飛翔的雨燕,憑藉氣象雷達成像指引,尋找雨勢最強的雲層,閃電隨時劃過機身,強盛的對流雲團中的亂流讓飛機上下顛簸,左右搖擺,如同巨浪中一葉扁舟,老司機緊握住駕駛杆,穩住油門手柄,修正氣流的影響,飛進去。

駕駛國產運-7執行人工增雨飛行,能夠執行人工增雨飛行的飛行員都是經驗豐富的老司機。每年上百小時的增雨飛行作業,即便是年輕力壯的飛行員,也要常備嘔吐袋。

碘化銀催化增雨

目前最主要的增雨方式,就是飛機攜帶碘化銀焰彈,這種長相類似火箭彈的秘密武器,通過燃燒碘化銀釋放煙霧散播到雲層中,受熱後的碘化銀會在空氣中形成極多極細的碘化銀粒子,1克碘化銀可以形成幾十萬億微粒,這種顆粒也被成為雨核。

工作人員正在為三星通航的派珀 夏延飛機裝載碘化銀焰彈

這些微粒會隨氣流運動進入雲中,在冷雲中產生幾萬億到上百億個冰晶,雲中的水滴表面的水分子經蒸發,迅速凝結到這些冰晶上,使冰晶變大,產生降雪。如果地面氣溫較高,雪降落過程中邊融化邊碰撞合併為水滴,最終成為降雨,形成人工降雨。

冷媒催化增雨 液氮 乾冰

而另外一種方式,向空中噴灑冷媒增雨,例如-192℃的液態氮或者乾冰。四川人工影響天氣辦公室使用塞斯納“獎狀”噴氣機,在空中噴灑液態氮。據之前報導,在狹小的“獎狀”機艙內,安放了4個鋁罐,每個重80斤,罐裡裝滿催化劑液氮。

安放在賽斯納“獎狀”飛機裡的4個液氮罐,拆除座椅後的機艙,仍然十分狹窄。

飛機在雲層中播撒液氮,這些液氮就像是一粒粒細微的種子飄散在雲層之中,降低雲層水汽溫度,使水汽凝結成水滴,最終形成雨水降落到地面上。

在操作過程中,首先要觀察機窗外的情況,察看是否有結冰,再將一根軟管插入液氮罐中,軟管的另一頭與飛機艙外的一根管子相連,液氮通過管子向機艙外播撒。一罐液氮20分鐘可以播撒完畢。

檔案 首次增雨的大鹽粒

1958年7月,國內首次人工增雨在吉林進行,當時空軍提供一架蘇制杜-2轟炸機作為增雨飛機,可增雨用的催化劑又到哪兒弄去呢?

中國首次人工增雨,吉林氣象部門正在往圖-2轟炸機上裝食鹽。

報紙上說,國外人工增雨是通過飛機播撒乾冰,但乾冰哪兒有呢?當時參與人工增雨的武立志說,整個長春市都沒有乾冰。

幾經周折,中央氣象局說,氯化鈉也可以代替。氯化鈉就是大粒鹽啊,這個到處都可以買得到。”武立志很快採購回來200公斤大粒鹽。緊接著又出現了一個難題。“大粒鹽一粒一粒的,有的都像手指肚大。要想在空中播撒,根本不等和雲滴發生反應,就會掉下來,所以必須磨碎。”又經過多方聯繫,200公斤大粒鹽全部被磨碎了。碎到什麼程度?武立志說,碎到只有微米大小,相當於毫米的千分之一。

7月21日,下午3點,由空軍長春航空學校檢查室主任周正駕駛的經改裝的蘇制“圖-2”輕型轟炸機,攜載200多公斤“大粒鹽”從大房身機場起飛,沿長春-樺甸一線進行人工增雨試驗。

首次降雨只用了10多分鐘“播撒催化劑,飛機不能飛得太快,每小時在300公里左右。飛機在5000米高空,對樺甸地區斷斷續續播撒催化劑的。大約播撒了10多分鐘後,飛機返航,飛機降至4000米時,風擋玻璃上有了降水。“雨打得玻璃嘩嘩直響……催化劑撒下之後,雲由白變黑,手往外一伸,都能感覺到下雨。

國內最大的人工增雨飛機運-8,安裝增雨設備在三江源自然保護區實施增雨作業。

人工增雨也能消雨

在重大活動的天氣保障上,也會要求活動期間不要下雨,2008年北京奧運會,據中國官方披露資料顯示,開幕式當晚向天空打了1100多枚消雨火箭。2010年廣州亞運會期間,向雲中噴灑化學藥劑,保障在開、閉幕式期間不下雨。9.3閱兵,G20峰會都採用了人工消雨。

人工消雨是在降水雲團的上游地區100公里外,採用大範圍、大規模的人工增雨作業,使天氣系統的能量加速擴散,同時使得空中水滴提前快速形成,並且提前降落地面。這種方式可以使一些降水提前降落,從而保證了預定的好天氣。

2015年泰國遭遇十年來最嚴重的乾旱,雨季卻沒有下雨導致許多水庫水位下降。泰國政府使用賽斯納208“大篷車”飛機實施空中增雨作業。

一個陌生的名字:人影辦

人工影響天氣辦公室簡稱“人影辦”,其職責就是根據人類需要改變天氣,增雨抗旱、防雹減災、保障重大社會活動。

“人影辦”一般都是各級政府氣象部門下的直屬事業單位。但也有一些“人影辦”,是直接隸屬於省級政府,只是委託氣象局管理。還有一些隸屬於其他相關部門,如北京市“人影辦”為北京市農村工作委員會直屬事業單位,只是其日常工作為氣象局代管。

立竿見影的效果,開始下雪啦。往往增雨作業的飛機還沒有降落,地面就已經下起大雨或者降雪。

如今,人工影響天氣被看作一門准科學,界於氣象學、雲物理、大氣研究的交界處,並因缺乏有力證據而難以發展。但是,生活在這個天氣模式瞬息萬變的世界上,飽受乾旱之苦的農民一直都有實現人工影響天氣的需求,尤其是旱災占氣象災害損失55%以上,世界各地的科學家也未曾停止過相關研究。

耕耘號運-12飛機正在空中燃燒碘化銀焰彈,就像燃燒的煙花,隨著飛機快速的前進拖出一條迤邐的尾巴。運12飛機是非增壓客艙,起飛後難以保證機艙內的氣壓,人坐在裡面,耳邊好像有一百隻蒼蠅在不停嗡嗡,工作人員要吸著氧才能正常作業。

國產運-12可能是最常見的作業機型,適合低空作業;在實際作業中,有些任務需要在萬米高的雲頂進行,有些需要在7000-8000米的雲中進行,那麼座艙的增壓功能比不可少,“空中國王”350飛機是國際上主流增雨機機型,也是國內唯一獲得適航認證批准飛行的進口增雨機機型。

高品質的人工增雨要滿足三個條件

高性能的飛機

經驗老道的飛行員

先進的機載設備

人工增雨就是讓降水的條件再有利一些,促使雲層中更多的水分降落到地面。人影響天氣的前提,就是要具備一定的天氣條件,天空會經過什麼樣的雲體,有什麼樣的微物理結構,從而形成預判,也叫潛力預報。

觀測到可能出現具有潛力的雲體後,指揮中心將在24-72小時前通知飛機增雨和飛行觀測兩個部門。

如果說,指揮中心提供的,是關於可形成降雨雲層即將到達某地的粗略判斷,飛機鑽進雲層要進行的,則是更細化的選定精准作業區的工作。

圖為河北人影辦的“空中國王”350 慶豐號增雨飛機,還有耕耘號和播雨號兩架增雨飛機。作為高性能增雨飛行平臺,獲得多地人影辦認可。作為通用航空界資歷最老的“空中國王”飛機,能幹髒活、累活,能在砂石路面起降,被飛行員稱為“越野飛機”,50度年來全球交付超過7000架。

駕駛這種飛機與民航客機有很大不同,飛行高度在氣流不穩的中低空,在增雨作業時,自動駕駛儀就是擺設。“我們要儘量把催化劑散在雨勢最強的雲層中”一位增雨作業的飛行員說。憑藉衛星雲圖、北斗導航的指引,及更精細的空中機載設備觀察分析,我們要把飛機飛進龍宮。

最新款“空中國王”350航電設備與波音787同款,採用羅克韋爾柯林斯Pro Line Fusion航電系統,觸摸大屏。當飛機在雲層作業時,地面設備也對飛行高度、速度、路線進行即時跟蹤,地面雷達資料每6分鐘更新一次,運用北斗衛星和通訊電臺將天氣的情況及時回饋空中。讓飛機進入更精准的作業區。

在什麼時候播撒是關鍵,在雲中的飛機就像閃電中飛翔的雨燕,憑藉氣象雷達成像指引,尋找雨勢最強的雲層,閃電隨時劃過機身,強盛的對流雲團中的亂流讓飛機上下顛簸,左右搖擺,如同巨浪中一葉扁舟,老司機緊握住駕駛杆,穩住油門手柄,修正氣流的影響,飛進去。

駕駛國產運-7執行人工增雨飛行,能夠執行人工增雨飛行的飛行員都是經驗豐富的老司機。每年上百小時的增雨飛行作業,即便是年輕力壯的飛行員,也要常備嘔吐袋。

碘化銀催化增雨

目前最主要的增雨方式,就是飛機攜帶碘化銀焰彈,這種長相類似火箭彈的秘密武器,通過燃燒碘化銀釋放煙霧散播到雲層中,受熱後的碘化銀會在空氣中形成極多極細的碘化銀粒子,1克碘化銀可以形成幾十萬億微粒,這種顆粒也被成為雨核。

工作人員正在為三星通航的派珀 夏延飛機裝載碘化銀焰彈

這些微粒會隨氣流運動進入雲中,在冷雲中產生幾萬億到上百億個冰晶,雲中的水滴表面的水分子經蒸發,迅速凝結到這些冰晶上,使冰晶變大,產生降雪。如果地面氣溫較高,雪降落過程中邊融化邊碰撞合併為水滴,最終成為降雨,形成人工降雨。

冷媒催化增雨 液氮 乾冰

而另外一種方式,向空中噴灑冷媒增雨,例如-192℃的液態氮或者乾冰。四川人工影響天氣辦公室使用塞斯納“獎狀”噴氣機,在空中噴灑液態氮。據之前報導,在狹小的“獎狀”機艙內,安放了4個鋁罐,每個重80斤,罐裡裝滿催化劑液氮。

安放在賽斯納“獎狀”飛機裡的4個液氮罐,拆除座椅後的機艙,仍然十分狹窄。

飛機在雲層中播撒液氮,這些液氮就像是一粒粒細微的種子飄散在雲層之中,降低雲層水汽溫度,使水汽凝結成水滴,最終形成雨水降落到地面上。

在操作過程中,首先要觀察機窗外的情況,察看是否有結冰,再將一根軟管插入液氮罐中,軟管的另一頭與飛機艙外的一根管子相連,液氮通過管子向機艙外播撒。一罐液氮20分鐘可以播撒完畢。

檔案 首次增雨的大鹽粒

1958年7月,國內首次人工增雨在吉林進行,當時空軍提供一架蘇制杜-2轟炸機作為增雨飛機,可增雨用的催化劑又到哪兒弄去呢?

中國首次人工增雨,吉林氣象部門正在往圖-2轟炸機上裝食鹽。

報紙上說,國外人工增雨是通過飛機播撒乾冰,但乾冰哪兒有呢?當時參與人工增雨的武立志說,整個長春市都沒有乾冰。

幾經周折,中央氣象局說,氯化鈉也可以代替。氯化鈉就是大粒鹽啊,這個到處都可以買得到。”武立志很快採購回來200公斤大粒鹽。緊接著又出現了一個難題。“大粒鹽一粒一粒的,有的都像手指肚大。要想在空中播撒,根本不等和雲滴發生反應,就會掉下來,所以必須磨碎。”又經過多方聯繫,200公斤大粒鹽全部被磨碎了。碎到什麼程度?武立志說,碎到只有微米大小,相當於毫米的千分之一。

7月21日,下午3點,由空軍長春航空學校檢查室主任周正駕駛的經改裝的蘇制“圖-2”輕型轟炸機,攜載200多公斤“大粒鹽”從大房身機場起飛,沿長春-樺甸一線進行人工增雨試驗。

首次降雨只用了10多分鐘“播撒催化劑,飛機不能飛得太快,每小時在300公里左右。飛機在5000米高空,對樺甸地區斷斷續續播撒催化劑的。大約播撒了10多分鐘後,飛機返航,飛機降至4000米時,風擋玻璃上有了降水。“雨打得玻璃嘩嘩直響……催化劑撒下之後,雲由白變黑,手往外一伸,都能感覺到下雨。

國內最大的人工增雨飛機運-8,安裝增雨設備在三江源自然保護區實施增雨作業。

人工增雨也能消雨

在重大活動的天氣保障上,也會要求活動期間不要下雨,2008年北京奧運會,據中國官方披露資料顯示,開幕式當晚向天空打了1100多枚消雨火箭。2010年廣州亞運會期間,向雲中噴灑化學藥劑,保障在開、閉幕式期間不下雨。9.3閱兵,G20峰會都採用了人工消雨。

人工消雨是在降水雲團的上游地區100公里外,採用大範圍、大規模的人工增雨作業,使天氣系統的能量加速擴散,同時使得空中水滴提前快速形成,並且提前降落地面。這種方式可以使一些降水提前降落,從而保證了預定的好天氣。

2015年泰國遭遇十年來最嚴重的乾旱,雨季卻沒有下雨導致許多水庫水位下降。泰國政府使用賽斯納208“大篷車”飛機實施空中增雨作業。

一個陌生的名字:人影辦

人工影響天氣辦公室簡稱“人影辦”,其職責就是根據人類需要改變天氣,增雨抗旱、防雹減災、保障重大社會活動。

“人影辦”一般都是各級政府氣象部門下的直屬事業單位。但也有一些“人影辦”,是直接隸屬於省級政府,只是委託氣象局管理。還有一些隸屬於其他相關部門,如北京市“人影辦”為北京市農村工作委員會直屬事業單位,只是其日常工作為氣象局代管。

立竿見影的效果,開始下雪啦。往往增雨作業的飛機還沒有降落,地面就已經下起大雨或者降雪。

如今,人工影響天氣被看作一門准科學,界於氣象學、雲物理、大氣研究的交界處,並因缺乏有力證據而難以發展。但是,生活在這個天氣模式瞬息萬變的世界上,飽受乾旱之苦的農民一直都有實現人工影響天氣的需求,尤其是旱災占氣象災害損失55%以上,世界各地的科學家也未曾停止過相關研究。

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