Vol.090 如何科学地制造降雨?
Vol.090 How to create rainfall scientifically?
Vol.090 ¿Cómo crear precipitaciones científicamente?
Vol.090 Как создать дождь научным путем?
在 中国 人工降雨 是 常态
In China, artificial rainfall is the norm.
为了 求雨
In order to trigger rainfall,
中国气象局 在 2008 至 2014 年花 了 65 亿
the China Meteorological Administration spent 6.5 billion yuan from 2008 to 2014
在 全国 357 个市 发射 了 71 万枚 火箭 和 535 万发 炮弹
to launch 710,000 rockets and 5.35 million shells in 357 cities nationwide,
带来 了 3100 亿 升降 雨
bringing in 310 billion liters of rainfall.
但 事实上
But in fact,
中国 是 全世界 最 热衷 人工降雨 的 国家
China is the world's most passionate country for artificial rainfall.
除了 中国
In addition to China,
也 就 只有 日本 、 印度 等 少数几个 国家 会 经常 实施
only a few countries, such as Japan and India, often carry out artificial rainfall.
在 美国 每年 花 在 人工降雨 上 的 钱 也 只有 中国 的 十分之一
In the United States, the amount of money spent on artificial rainfall every year is only one-tenth that of China.
在 美国 国家 科学院 (NAS) 的 这份 报告 中
In the report of the National Academy of Sciences (NAS),
人工降雨 甚至 被 认为 毫无 有效性
artificial rainfall was even considered ineffective.
人工降雨 是否 只是 一场 骗局 ?
Is artificial rainfall just a scam?
为什么 中国 这么 热爱 人工降雨 ?
Why is China so passionate about artificial rainfall?
要 明白 人工降雨
To understand artificial rainfall,
首先 要 知道 雨 是 怎么 来 的
we must first know how the rain comes from.
要 知道 雨 从 哪里 来
To know where the rain comes from,
我们 先 要 知道 云 从 哪里 来
we must first know where the cloud comes from.
简单 来说 云 就是 水蒸气
Simply put, the cloud is water vapor.
水蒸气 遇冷 变成 水珠
The water vapor turns into water droplets when it is cold.
小 水珠 聚集 变成 大 水珠
Small water droplets gather into large water droplets.
在 重力 的 作用 下 降落 —— 就是 雨
Then they fall down by the effect of gravity, which is rain.
所以 只要 有云 就 有 可能 下雨
Therefore, as long as there is a cloud, it is possible to rain.
但 下雨 也 没 那么 容易
But it's not so easy to rain.
在 这 之前 需要 先 得到 水珠
Before that, it needs to get the water beads first.
要 得到 水珠 就 需要 先 形成 冰核
To get water drops, it needs to form an ice core first.
但 要 得到 冰核 也 不 容易
But getting ice cores is not easy.
需要 温度 低于 零下 40 度
When the temperature is below 40 degrees,
水 才能 自发 冻结 核化
the water will spontaneously freeze and nucleate.
并 吸收 水汽 不断 长大
And the water vapor will continue to grow
最后 往下掉
and eventually fall down.
云层 下方 温度 低于 0 度 就是 雪
When the temperature below the cloud is below 0 degrees, snowfall occurs.
高于 0 度 就 化成 了 雨
If it is above 0 degrees, rain occurs.
所以 人工降雨 的 思路 就 很 清晰 了
So the idea of artificial rainfall is clear –
要么 向云里 丢 冰核
either throw ice cores into the clouds
要么 把 温度 降到 零下 40 度
or drop the temperature to minus 40 degrees.
在 这 之前 得 先 找到 合适 的 云
Before that you have to find the right cloud,
通常 是 在 2000 米 以上 低于 0 度 的 冷云
usually a cold cloud with a height of more than 2000 meters and a temperature below 0 degrees is proper.
最 常见 的 的 人工 冰核 是 碘化银
The most common artificial ice core is silver iodide.
一种 拥有 和 冰晶 类似 六边形 结构 的 黄色 粉末
It is a yellow powder with a hexagonal structure similar to ice crystals,
可以 有效 地 吸附 水汽 形成 液滴
which can effectively adsorb water vapor to form droplets.
降温 的话 通常 用 干冰
Dry ice is usually used to lower the temperature.
干冰 升华 会 吸收 大量 热量
Dry ice sublimation will absorb a lot of heat,
创造 出 零下 40 度 的 环境
creating an environment of minus 40 degrees,
让 水汽 自然 冻结 为 冰核
allowing water vapor to naturally freeze into ice core.
而 对于 0 度 以上 已经 充满 了 微小 液滴 的 暖 云
For warm clouds above 0 degrees that are already filled with tiny droplets,
则 可以 撒盐 吸附 小 液滴 形成 大 水滴
you can sprinkle salt, which can adsorb small droplets and form large water droplets.
为了 把 这些 东西 投放 到 云里
In order to put these things into the cloud,
通常 有 三种 方案 : 开炮 、 开 飞机 和 烧香
there are usually three options: firing, aircraft seeding and smoke furnace ignition.
在 国家 气象局 的 《 中华人民共和国 气象 行业标准 》 里
In the "Meteorological Industry Standards of the People's Republic of China" issued by the China Meteorological Administration,
我们 可以 找到 气象火箭 的 内部结构
we can find the internal structure of the meteorological rocket.
一支 成本 2000 元 的 火箭 最高 可以 在 8200m 爆炸
A rocket costing 2,000 yuan can explode at a height of 8,200 m.
把 碘化银 填充 在 火箭 的 播撒 仓里
Fill the silver iodide in the rocket's sowing bin,
达到目标 云层 后 延时 引信 会 引发 爆破
and the delay fuze will cause the blast to reach the target cloud.
为了 准确 控制 火箭 爆炸 的 位置
In order to accurately control the location of the rocket explosion,
事先 会 使用 雷达探测 确定 云层 中 最 适宜 播撒 碘化银 的 -10℃ ~ -20℃ 的 位置
radar detection is used in advance to determine the location of the cloud (the cloud with a temperature between -10 ° C and -20 ° C) that is most suitable for spreading silver iodide.
根据 目标 位置 设定 火箭 的 出射 角度
Then adjust the angle of launch based on the target position.
升空 之后
After lifting off,
每 1 克 碘化银 就 能 形成 数十亿 个 1µm 的 碘化银 粒子
every 1 gram of silver iodide can form billions of 1μm of silver iodide particles,
成为 冷云里 的 冰核
which become the ice core in the cold cloud.
如果 需要 在 暖 云里 撒盐
If you need to sprinkle salt in a warm cloud,
还 可以 用 气象 飞机
you can also use aircraft.
携带 吸湿性 盐
Meteorological aircraft carry hygroscopic salts,
如 食盐 、 尿素 、 氯化钙
such as salt, urea, and calcium chloride,
在 飞掠 目标 云层 时 播撒
which are spread when flying over the target cloud.
在 上升 气流 较 多 的 山区
Burning incense is the most cost-effective solution
烧香 是 最 省钱 的 方案
in mountainous areas with high updrafts.
直接 在 烟炉 中 焚烧 碘化银 棒
Incinerate the silver iodide rod directly in the furnace.
靠 气流 将 碘化银 粉末 送上 云层 就行
And then send the silver iodide powder to the cloud layer by airflow.
能 快点 下雨 确实 没错
It's true that it can speed up the rain,
但是 这样 真的 能 让 降雨量 变多 吗 ?
but can it really make the rainfall more?
这篇 来自 青海大学 的 论文
This paper from Qinghai University
分析 了 593 个 国内外 人工 增雨 个案 数据
analyzes 593 data on artificial precipitation in China and abroad.
得到 的 结论 是 平均 增 雨量 为 21.5%
They concluded that the average increase in rainfall was 21.5 %.
其中 国内 25% 国外 15% 左右
Among them, the domestic increase in rainfall is about 25%, and abroad is about 15%.
这样 的 成果 看起来 非常 喜人
This result looks very gratifying.
那 为什么 还有 大量 的 报告 指出 人工降雨 的 有效性 毫无根据 呢 ?
Then why are there still a large number of reports pointing out that the effectiveness of artificial rainfall is unfounded?
这 是因为 在 研究 中 往往 将 人工 降雨量 与 预期 降雨量 对比
This is because artificial rainfall is often compared to expected rainfall in research,
却 又 缺乏 对 降雨量 的 预测 手段
but there is a lack of predictive means of rainfall.
毕竟 当 一个 云团 经过 人工降雨 后
After all, when a cloud has undergone artificial rainfall,
就 失去 了 记录 它 实际 应有 降雨量 的 机会
it loses the opportunity to record its actual original rainfall.
所以 能 不能 增加 降雨 确实 不好 说
Therefore, it is really hard to say whether it is possible to increase the rainfall,
但 最起码 可以 提前 降雨
but at least it can rain in advance.
比如 在 2008 年 北京 奥运会 开幕式 前
For example, before the opening ceremony of the 2008 Beijing Olympic Games,
北京 周边地区 就 累计 发射 了 1104 枚 碘化银 降雨 火箭
1,104 silver iodide rain rockets were launched in the surrounding areas of Beijing.
成功 提前 降雨
This initiative succeeded in pre-raining,
造成 了 万里无云 的 大好局面
resulting in a cloudless situation.
一滴 都 没有 了
It made no rain
想下 都 下 不 出来
during the opening ceremony.