看起来不起眼的一小片云朵，体积也可能达到750立方千米之巨，如果你按照每立方米的云含水0.5克来计算，这些云朵就像是一个个在空中飞翔的湖泊。

全世界有数百万人生活在极度干旱的地区，168个国家正面临不同程度沙漠化的威胁。澳大利亚已经持续9年干旱，被称为“大干旱”。土耳其正在经历着最为严重的10年干旱。巴西、中国以及中东和南亚的很多国家，也都面临着水资源短缺的问题。尽管漂浮在空中的淡水只占全球淡水总量的约0.04%，但如果我们足够幸运和聪明，这些水资源就可为我们所用。

一群富有想象力的人，正尝试在大气中运用离子技术，获取更多的降雨;但增雨的主要手段仍然是向云中加入化学物质，这个过程被称为“播云”(cloud seeding)。

2012年，全美播云覆盖面积超过83 000平方英里(约21.5万平方千米)。在中国，有48 000人从事人工影响天气的工作，他们拥有50架飞机、7 000部火箭发射器和7 000门高炮。

人工影响天气的原理其实很简单，雨云中包含温度在冰点以下、微米级大小的云滴——即“过冷水”(supercold water)。这些云滴的温度虽然低于冰点，但因为缺少凝结核(通常是灰尘颗粒大小)而无法凝结成冰。无法凝结的微小云滴质量太轻，会被空气托住，不能落到地面形成降雨。但是，如果为其提供大小合适的凝结核，小云滴将会凝结成冰晶，并向地面坠落，穿过大气层底部温度较高的部分时，就会形成降雨。

通用电气研究实验室的大气科学家伯纳德·冯内古特(Bernard Vonnegut)在1946年发明了为过冷水云滴赋予凝结核的播云技术。冯内古特用来播云的化学物质是碘化银(silver iodide)，分子结构与冰晶十分相似。在冷云中，它能够强烈吸附周围的水分。但这种播撒确定会产生降雨吗?目前，仍没有特别有效的方法来进行完美、可控的实验。

美国航空航天局(NASA)发射了一系列新型气象卫星，雷达技术取得了长足地进展，计算机性能也呈指数级增长，所有这些进展结合在一起，才使得科学家第一次可以比较肯定地说，只要在适当的条件下，使用特定的方法，播云是确实有效的。

不断增加的证据

在过去70年里，播云的关键技术没有任何变化，最普遍的方法依然是在云中播撒碘化银，仅仅只有播云效果的评估技术有所进展。20世纪80年代以来，以WSR-88D型为代表的多普勒气象雷达在北美得到广泛应用，让科学家第一次观测到云内的含水量。我们在天气预报节目中，看到云图中的绿色斑点，就是由这种雷达探测的。但多普勒气象雷达的观测还是不够精确，比如在其提供的观测图中，10颗冰雹和1 000颗雨滴的显示并无区别。直到2000年以后，双极化雷达沿X轴和Y轴发射电磁波，可以实现对云体的精确扫描，可以区分是雹还是雨，也可以看到降雨物质的大小和形状。

2012年10月，NCAR启用了“黄石”(Yellowstone)超级计算机，每秒可进行1 500万亿次浮点运算，利用其可以将NWS提供的实时数据和NASA系列气象卫星的观测数据结合起来，通过数值模拟的方法得到云的高分辨率信息。超级计算机不但可以把一个15平方英里(约40平方千米)的地区划分成300英尺(约100米)见方的格点，还能把6小时的观测数据细化成一个个反映瞬时变化的数据点。科学家可以利用这台计算机，创建虚拟的大气环境，开展很多理想条件下的模拟实验，你可以生成一片云，向云中播撒碘化银，然后观察雨云的演化。

直到去年，科学家才愿意做出这样的结论：在特定条件下，我们能够将降雨量增加10%~15%。

从未间断的尝试

基于对播云技术的信任以及研究数据的认可，美国圣安吉洛市和7个县的水资源保护局每年投资约35.9万美元用于人工增雨业务，希望能从宽广而固执的天空中汲取更多的水份。

为此，他们租用了4架单引擎飞机、聘用了6位退役空军飞行员(每小时75美元)，还租用圣安吉洛市机场的一间办公室。他们还聘用了一位全职天气预报员——乔纳森·詹宁斯(Jonathan Jennings)。

每天早上7点左右，詹宁斯会给他的工作人员及飞行员发放一份天气预报，以评估当天开展“行动”的可能性。然后，他会来到健身房，使用智能手机全程监控天气图像。通常在下午2点左右，他会做出最终决定，如果今天需要进行播云作业，他就会打电话通知飞行员。“一旦决定开始执行任务，飞行员将在接到电话30分钟内升空。”。

当飞行员们驾机升空后，后续工作就可以快速展开了。詹宁斯需要做的是引导飞机，让驾驶员飞到恰当的地方作业，即找到风暴的“入流口”——温暖潮湿的气流进入进入风暴内部的通道，同时这些气流也是风暴的“能量来源”。飞机机翼的尖端和后缘上排满了红头白身的管子，每根管子长1英尺(305毫米)，口径周长1英寸(25.4毫米)，内装碘化银焰棒。每根焰棒充满了易燃的硬沥青和5.2克碘化银的混合物。

飞行员会驾驶飞机在最佳播撒位置盘旋，燃烧足够的碘化银焰棒，让上升气流把含有碘化物的烟气卷入云内充分混合。让碘化银充分混入一朵云大约需要10~15分钟。在2 000英尺(约600米)高度的云内，通常会存在过冷水，上升气流把碘化物精确输送到云内的过冷水区，促使冰晶形成。一旦触发了这个反应，云就会自然地开始产生冰晶。它们在云内相互碰撞、破碎，每一次冰晶的破碎，都能吸附更多的水汽，长得更大，向下沉降。

詹宁斯正在试验用一种新型焰棒——氯化钙来代替碘化银。与碘化银相比，盐几乎不会造成环境污染，且更加便宜(碘化银的价格与银价挂钩)，同时还能用于暖云和相对湿度较低的云，盐对好几类云的增雨效果似乎都要好于碘化银。詹宁斯说，在某些时候，飞行员甚至同时使用了这两种催化剂。当催化起效后，雨水就会泼洒而下，就像在云底用刀划开了一道口子。

质疑与争议

关于“造雨”，严格意义上比较“科学”的尝试，可以追述到19世纪中期，从大炮到点燃森林，人们尝试着使用各种方法将云转变为雨水。更近一点的1894年，为了解决严重的干旱，美国内布拉斯加州的人们在黑斯廷斯市的露天广场上，引爆了8个装有火药的木桶，这次尝试仅仅得到几滴稀稀落落的小雨。

美国政府的科学机构曾经是播云技术的忠实拥趸。1962年，美国政府启动了“暴风激荡”(Stormfury)计划，尝试对飓风进行播云来减弱其强度。一年以后，一场名为Flora的4级飓风袭击了古巴，导致数千人死亡。当时，导弹危机刚过去不久，古巴领导人菲德尔·卡斯特罗指控美国操纵了这场风暴。此后，这项计划又继续运行了20年，直到美国政府正式宣称，播云技术对飓风并无效果。

20世纪60年代，人们更加相信播云可能会增加降雨量，美国甚至将其作为武器，在越战中使用。1967～1972年，美国空军在老挝上空进行播云，希望能借此降低胡志明小道沿线人员和物资的运输效率，并声称增加了30%的降雨量。这就是所谓的“停车场”行动(operation motorpool)。

虽然人们并不明白为什么在敌人上空增加降雨会比投掷凝固汽油弹和炸弹更具进攻性，但在1973年“停车场”行动被披露之后，全美，甚至全世界都为此感到震惊，播云技术从此背负上了坏名声。1977年，美国迫于压力，签订了一项国际条约，承诺不再将人工影响天气的手段用于军事目的。

在其他很多方面，播云技术也存在争议。美国在南达科他州长期开展播云实验，而1972年6月9日的山洪暴发，致使拉皮特城256人丧生，随之而来的官司把播云者置于尴尬的境地。有些人认为，播云会干扰上帝的工作;也有人认为，播云者将天气资源据为己有，是资本家的阴谋;甚至还有些人认为，播云、农药喷洒，甚至飞机高空飞行凝结的尾迹，都是由政府操纵的化学喷洒作业，其目的是进行恐怖的种族大清洗，比如美国一家网站就在宣扬：“播云将杀死所有人。”

对于播云技术，很多偏执的认识主要是来自碘化银，人们认为这种可用于照片显影的化学物质—是有毒的，特别是对鱼类来说。但实际并非完全如此。碘化银虽然有一定的毒性，但由于播撒量极少，以至于在环境中几乎检测不到。

科学家相信，正是由于众多的争议以及不确定性，导致了美国政府在20世纪80年代撤出了人工影响天气的研究。在过去20年中，美国科学家在开展人工影响天气的项目时，都是在没有政府资助的情况下进行的。

中国民众一直对人工影响天气较为支持，这也帮助中国在这个领域不断赶超美国。中国政府的人工影响天气队伍希望在10年内，通过播云作业获得3%~5%的增雨量。目前，中国科学家宣称，中国的增雨量已经超过5 000亿吨。泰国从20世纪60年代开始播云作业，该国科学家使用的方法被普密蓬国王称为“超级三明治”，即在不同的高度层同时对冷暖云进行播撒。

大气电离

飞机、火箭和高射炮是执行播云作业的主要装备，但运行和维护费用比较昂贵，且会产生一定的污染。另外，在20世纪，播云并不被看好。当前的一个研究热点是大气电离：在实验室中，将带电粒子加注到大气中，可以使湿空气聚集并且下落。

在本文的采访中，没有任何一位受访科学家对大气电离技术表示出信心。

转载请注明：微图摘 » 科学现场调查:播云降雨能行吗