曹景一

内蒙古自治区赤峰气象局，内蒙古赤峰 024000

在北方地区，每到冬季都会出现雾霾天气，对人们的正常生活来说有很大的负面影响。众所周知，出现雾霾的主要原因是空气中的PM2.5含量增加，进而出现雾霾极端天气，对人们正常的交通出行造成阻碍。除此之外，还会危害人们的身体健康，不利于经济生产活动的顺利开展。一些北方地区的城市都在想尽各种方法改善空气质量，尽可能减少雾霾天气的发生。

人工增雨主要是指通过人为的方式，使云层迅速凝结，以此形成降雨的过程。在具体实施的过程中，既需要分析天气的变化，又需要结合一系列先进手段予以实施，人工增雨在整个过程中起到重要作用。此外，我国水资源呈现时空分布不均的特点，通过采用人工增雨的方式能够改善雾霾天气，在提高环境质量的同时，有针对性地满足农业发展的用水需求。当前，加强对人工降雨作业的研究，提高成功率，是学术研究的重点问题。

1 雾霾的成因及危害

1.1 雾霾形成的原因

影响因素主要有2个方面：一方面是既有的自然界的气象因素，另一方面是人类活动而导致的人为因素。

（1）气象因素。气象因素中的湿度、温度、风速、风向等都是致使雾霾出现的原因。风速越小，污染物扩散速度放慢，再加上受到当前建筑物高度越来越高的影响，且楼层之间的距离不断缩小，导致城市内部气流被阻塞，穿堂风转变为静风，空气中悬浮的颗粒物无法及时进行扩散。当颗粒物不断地聚集以后，出现雾霾天气。除此之外，逆温层也是形成雾霾的重要因素。逆温层犹如覆盖在城市上空的“锅盖”，影响大气的垂直运动，悬浮在空中的颗粒物无法飘向高空，最终在低空领域和地面形成了类似于薄雾的状态。发生逆温的大气层叫“逆温层”，厚度可从几十米到几百米。逆温层形成后，近地层大气稳定，不容易上下翻滚而形成对流，这样就会使低层，尤其是近地面层空气中的污染物和粉尘在低层堆积，增加大气低层和近地面层的污染程度。通俗来说，逆温层就像一层厚厚的被子盖在地面上空，使得大气层低空的空气垂直运动受到限制，污染物不能向上扩散，“无路可走”又向下蔓延，即空气中悬浮微粒难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面层，由此产生了雾霾[1]。

（2）人为因素。当前，我国工业化发展速度不断加快，在以往的发展过程中，人们尚未认识到保护环境的重要性，工业发展以牺牲环境为代价。工厂的数量越来越多，并且很多工厂在整个经营与管理的过程中为了牟取私利，往往将过滤不合格的黑烟排放至空气中，严重地破坏了生态环境，导致空气中PM2.5的浓度不断增加，出现雾霾天气。受到地理环境的影响，我国北方地区往往冬季天气寒冷，供暖是北方地区冬季的必备条件，在供暖的过程中燃烧大量煤炭，释放出的废气会加剧空气中PM2.5的浓度。

除此之外，随着人们生活水平的提升，私家车越来越多，汽车尾气排放是加重雾霾的重要原因。乘坐公共交通的人越来越少，很多人乘坐私家车上班出行，汽车尾气的排放量增加，尾气中包含的化石燃料和硫化物等物质排放在空气中，为PM2.5浓度的增加提供了来源，由此出现雾霾天气[2]。

1.2 雾霾的危害

（1）对人体的危害。雾霾天气的存在，对人们事体具有很大的危害，会给人们的身体带来很大损伤。雾中所含的酸、碱等物质，尤其是霾，对人们身体的危害更大。雾霾中的颗粒物直径相对较小，通过呼吸进入人体，对气管、肺部都具有严重损害。除此之外，有学者发现，在雾霾高发区域，患有肺癌的人也会增多。雾霾中的一系列有害物质，通过呼吸系统会进入人们血液，会严重影响人体的正常新陈代谢，不利于人们的身体健康[3]。

（2）对农业的危害。雾霾天气的出现会影响农作物生长过程中正常的光合作用，雾霾天气会阻碍阳光的照射，如果雾霾天气持续时间很长，则对农业发展十分不利。因为农作物在整个生长过程中需要充足的阳光，雾霾天气的出现会缩短农作物吸收阳光时间，降低农作物的产量。除此之外，雾霾所包含的硫酸、硝酸等酸性物质会腐蚀农作物，不利于农作物的正常生长[4]。

（3）对交通的危害。雾霾天气对交通的影响最直接、最明显。由于雾霾天气的出现能见度极低，很容易出现交通堵塞，造成交通事故，导致高速公路、机场关闭，影响人们的正常生活和出行[5]。

2 人工增雨对农业发展的作用

2.1 人工增雨的原理和必要性

在农业生产过程中，干旱问题十分常见，属于严重的气象灾害，对我国农业生产具有严重的负面影响。若某地区长期出现少雨、高温天气，地区水资源短缺，土地中的含水量也会不断下降，严重影响农作物的正常生长，导致农作物干枯死亡[6]。

人工降雨是缓解旱情，改善局部天气状态的重要方式。人工降雨在具体应用的过程中，结合自然降雨的相关原理，通过人工技术手段，促使云层产生降水。在人工降雨具体实施的过程中，需要结合某地区的云层状态进行分析和判断，分析降水条件，在恰当的时机，利用相关设备，将催化剂散播在云层，从而催化云层凝结，汇聚水滴，以此增加水分含量，达到降水的目的。

在农业发展的过程中，通过人工增雨的方法，有利于解决地区供水量不足的问题，保证农业在整个生产与发展的过程中有充足的水资源，实现农作物的增产增收，保障农民群众的利益。同时，对居民的正常生活、改善生态环境等各个方面的影响都十分明显，经济效益、生态效益、环境效益良好。

2.2 有利于缓解旱情

众所周知，我国水资源时空分布不均匀，北方地区相对干旱。在供水不足的情况下，农作物的生长会受到制约，出现枯萎，甚至死亡的现象，导致粮食产量下降。而通过人工增雨作业，有利于补充干旱地区的降水量，为农业资源用水提供水资源，满足农作物生长对水分的需求，避免由于干旱因素而导致粮食出现减产的现象，对缓解旱情具有重要的作用。

2.3 优化灌溉条件

农作物在整个生长过程中需要充足的水资源作为支撑，尤其是干旱地区，更应不断优化灌溉条件，合理利用耕地周围的水资源。当前，农业灌溉采用方式为地表灌溉、喷灌、滴灌等。但是，若地区长期出现降水减少的情况，缺乏灌溉的水源无法满足农作物对水分的需求。因此，在农业灌溉的基础上，有针对性地利用人工增雨可以突破地域条件的限制，为农业提供水资源，同时可以减少水资源浪费的现象，对优化灌溉条件具有重要的意义。

2.4 改善生态环境

人工增雨对改善区域生态环境来说具有很好的效果，有利于减少干旱情况的发生。采用人工增雨的方式，可以为农作物的生长提供充足的水分，保证粮食产量，同时可以恢复部分地区水源涵养的功能。此外，还能够不断扩大水域面积，有效解决水资源短缺问题，既能满足农业的正常需求，又可以恢复地区植被。利用人工增雨的方式，有利于降低气温，减轻高温对农作物的负面影响。

3 人工增雨作业对空气环境质量的影响

自20世纪50年代开始，俄罗斯等国家的科学家经历了漫长的试验过程，对增雨的特点展开分析。当前，随着人工影响天气技术的快速发展，有效地证实了通过人工行为能够增加降雨，并且证明了人工增雨和人工消雾是减少雾霾的重要方式。当下，人工增雨活动已经被气象部门广泛应用，对消除雾霾有良好效果。

通过查阅相关数据资料发现，7—8月属于PM2.5浓度最低的月份，而冬季则是浓度最高的季节。冬天，由于受到气温的影响，我国北方地区通常会采用煤炭进行取暖，导致空气中的污染物不断增多，严重影响了空气环境质量。降水可以缓解雾霾天气的发生，但我国降水时空分布不均，往往夏季降水多、秋冬季降水少，因此，采用人工增雨的方式，增加秋冬季降水，有利于更好地净化空气中的微尘。

大量试验数据表明，采用人工增雨的方式，有利于减少雾霾天气的出现。但是，在人工降雨实施阶段，应结合天气进行选择，如风、雨就是重要的影响因素。在一定的风速下，有利于加快空气的流动，能够有效阻止污染物的快速扩散。

人工增雨在作业活动实施的过程中对空气污染的指数有具体要求，可以选择空气污染程度适中时实施人工增雨活动，如此一来，有利于增强效果。通过人工增雨的方式，有利于减少大气中的污染物、降低粉尘浓度、减少PM2.5含量，从而不断提高空气质量。

4 增强人工增雨效果的措施

当前，随着时代的快速发展和信息技术的进步，受多种因素的影响，我国在人工增雨方面取得了较大成就。当前我国人工降雨技术已经相对成熟，但要想增强人工增雨的效果、改善雾霾天气，还应当做好以下几方面工作。

4.1 意识到人工增雨的重要性

为了更好地发挥好人工增雨的重要作用，首先，需要从意识方面做好第一步工作，加大对人工增雨的宣传力度，使人们意识到人工增雨对改善雾霾环境的积极作用及其重要性，更好地增强人们的整体意识。在具体实施过程中，需要明确规范人工增雨相关内容，做好宣传与普及工作，普及人工增雨作业的流程、具体的技术要求等。其次，国家应加大对人工增雨研究的支持力度，以此提高增雨作业活动的成功率。除此之外，相关工作人员在整个工作活动实施过程中需要结合人工增雨作业活动，收集相关的数据资料，科学、合理地分析天气情况，进而观察是否符合人工增雨作业活动的要求。利用这样的方式，增强人工增雨作业的效果，更好地优化空气环境。与发达国家相比，我国在人工增雨作业方面的起步时间相对较晚，对此，可以有针对性地引进先进技术，汲取他国的先进经验，结合我国自身实际情况，对相关的技术展开深入研究，突破研究瓶颈，以此更好地进行技术创新，提高空气质量。

4.2 采用合理的冷却剂

人工降雨在实施过程中，需要采用催化剂，而催化剂主要选择的是碘化银和干冰，不同环境下的选择和不同的作业方法有着不同的效果。因此，在选择催化剂前，应结合人工增雨的具体用途选择催化剂的种类。例如，若气层温度低于-10 ℃，则应选择干冰作为催化剂，因为干冰凝结云层的效率与温度之间的联系不密切，选择干冰的特点相对明显。在实施人工增雨活动之前，必须深入分析催化剂的种类，结合人工增雨的区域适当进行选择。确保能够充分发挥出人工增雨的作用，提升增雨的有效性。

4.3 选择合适的人工增雨地带

人工增雨地带的选择对增强人工增雨的效果、提高成功率、改善空气环境具有十分重要的意义。因此，在整个增雨过程中，要选择科学合理的增雨地带。在选择云层时，通常会选择云层分布均匀、形状起伏较为平缓的区域。飞机在播撒催化剂的过程中，应当结合云层区域进行深入分析，尽量选择层积混合云，如此一来，可以取得最佳增雨效果。在选择地带的过程中，应巧妙地运用云层中的积水云，减少催化剂的使用，提高增雨工作效率。除此之外，在选择增雨地带的过程中，要结合相关数据展开深入分析，考虑地形因素，以此不断增强作业效果。

4.4 集中播撒催化剂

在以往人工增雨的过程中，由于缺乏经验和具体的实践活动，会大面积撒播催化剂，这种操作方式不仅不会增强增雨效果，反而会浪费资源。因此，在播散催化剂的过程中，需要集中播散催化剂，确保在云层地带可以形成足够的降雨核，以此增强人工增雨的效果，尽可能地对空气中的粉尘起到更大的冲刷作用，优化空气环境。

4.5 合理选择发射工具

发射工具的选择对增强人工增雨作业效果具有十分重要的意义。在整个过程中，应当根据不同的云层选择不同的发射工具。当出现积云雨与厚积云、云团形态相对清晰、水滴集中、对流相对旺盛时，可以选择高山炮、火箭运载等方式开展人工增雨活动；若出现层状云，体积相对宽大，位置相对较低，可以选择利用飞机作业的方式开展人工增雨活动。总之，应结合云层的情况进行具体分析，合理选择发射作业工具，以此增强人工增雨作业效果。

4.6 科学选择人工增雨设备

在当前人工增雨设备中，增雨模拟器类型主要分为4种，如针头式人工增雨设备、悬线式人工增雨设备、管网式人工增雨设备、喷嘴式人工增雨设备。不同的人工增雨设备适用于不同的条件，因此，在人工增雨过程中，需要根据具体的特点，综合性地选择人工增雨设备。考虑经济因素、人文因素、自然因素等多项条件，结合不同人工增雨设备的特点，以此提升设备选择的科学性。针头式人工增雨设备优点相对明显，比如增雨的范围变化较广、下限程度低、均匀性强、增雨稳定。但受到人工增雨中选择水质的影响，可能会出现针头堵塞、增雨不稳定的情况。再如管网式人工增雨设备，在实施人工增雨的过程中，操作性能较强、稳定性高、可承担相对较大的面积，与天然增雨类似。选择不同的人工增雨设备表现出来的雨滴初始速度、增雨的均匀性、应用条件等多方面存在相对较大的差异，在进行人工增雨的过程中，必须要科学、合理地选择设备，保证增强人工增雨的效果。

5 结束语

在新时期发展的背景下，对空气质量提出了更高的要求，雾霾对空气质量环境和人类的身体健康具有负面影响，如何改善雾霾天气，是当前应深入思考的问题。若放任其不断恶化，会给国民经济带来不可估量的损失，因此，今后必须充分认识到雾霾治理工作的重要性，不断改善环境，促进经济与生态的可持续发展。

采用人工增雨作业的方式，有利于减少空气中PM2.5的含量，对雾霾治理工作具有重要意义。今后，应当加大研究力度，充分增强人工增雨的效果，发挥出人工增雨对提高空气环境质量的重要作用。然而，空气质量的改善并不是一蹴而就的，需要全社会共同努力，既要加大技术研究力度，又要保护好生态环境，在各项技术手段、全民的共同努力下，不断改善空气质量环境，实现生态可持续发展。