缺水,会影响经济社会多领域的运作与发展,除了要“节流”不断探索水资源管理方式加以应对外,开发利用来自云端的“活水”——空中云水资源,是有效的“开源”出路之一。
我们知道,来自海洋和陆地的水会蒸发成为水汽进入大气,部分水汽在天空冷却凝结成云。受云物理过程影响,一部分云的云滴“长大”就降落到地面成为雨雪,但有很大一部分云滴还留在空中,不能成为降水、为人们所用,这些靠自然过程没能够转化成降水的云水,就叫云水资源。
据中国气象局人工影响天气中心云水资源评估团队的最新研究表明,近二十年来,中国的年平均水汽总量约36亿吨,其中水汽净输入量约2.3万亿吨,水汽更新期约8天。大气水凝物(云水)年总量约8万亿吨,更新期仅5小时,空中云水资源约两万亿吨。如此快速的更新周期,十分有利于我国水循环和云水资源的再生及开发。而通过人工催化的手段使云水资源有可能被开发成为降水,就是通常所说的人工增雨。
人工影响天气虽能在一定程度上做到“呼风唤雨”,但并不意味着降水从此就“随心所欲”。通过人工增雨开发云水资源,需要了解当地的云水资源状况及主要的降水云系特性,针对每次过程,通过准确预报、专业监测,获取云系的宏微观特性和适合增雨的作业条件,结合飞机和地面作业充分播撒的科学设计和作业指挥,实现人工增雨的科学作业,从而达到开发空中云水资源的目的。
目前,人工增雨催化作业的方式大体有三种,即在地面布置AgI燃烧炉,以高炮和火箭为主的地面作业,飞机催化作业。只要具备一定的天气条件和适合的云物理条件,科学实施人工增雨作业可在自然降水基础上增加10%至20%。