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山西降雨这么大,为什么不能进行“人工干预”?

来源:中国数字科技馆
  近期,山西连日遭遇强降雨侵袭,许多地区的降雨量更是打破历史记录,出现了内涝、地质灾害、洪水等灾情。
  山西这几天的雨到底有多大,咱们来一起感受一下!
  面对暴雨洪水的侵袭,胖科开始思考这样一个问题:既然现在的天气预报技术已经能够预测暴雨,那我们是否能够通过人工干预,提前将可能发生的自然灾害“扼杀”在萌芽状态呢?
  降水也能被“叫停”
  大气中的水汽要在凝结成液态或固态之后落到地面,必须要满足几个必要条件,首先,空气中必须有足够的水汽,其次,空气温度需要下降到可以使水汽凝结出来的程度,最后,云层中还必须有较多的凝结核,促使水滴凝结,增大到能够降落到地面的程度。
  而大家耳熟能详的人工增雨(又称人工降雨),就是通过人为补充降水形成的必要条件,促使雨滴快速形成,并提前降落到地面。
  有人工增雨,自然就有“人工消雨”,在实际操作过程中,有两种方式可以达到人工消雨的目的。
  一是在带着水汽的云团到达目的地之前,在目的地的上游地区进行人工增雨作业,让雨提前下完,到了原本预计会下雨的日子,由于此时水汽已经被消耗殆尽,自然就无雨可下了。另一种方法,则是让雨“憋”住不下,由于水汽一般需要附着在凝结核上凝结成水滴,因此人们往往会通过向云层中超量播撒凝结核,使降水云团中的凝结核含量达到降水标准的3-5倍,导致每个凝结核能够“分配”到的水分大大减少,无法形成足够大的水滴落至地面。 
  人工消雨技术的运用,能够在需要的时候为大家“预定”一个好天气,更加有效地保障大家的生产和生活。
  山西暴雨为什么无法“消除”
  既然降雨可以“叫停”,那我们为什么不利用人工消雨技术,将洪涝灾害化解在发生之前呢?
山西暴雨究竟是如何形成的呢,强降水的原因,人工干预如何防灾减灾
  这主要是由于人工消雨也不是百试百灵的秘方,只有对范围小、强度较弱的降水才能发挥较好的效果,而对于像今年山西境内那样的暴雨,是无法通过人力使其消失的。
  那么,这场暴雨究竟是如何形成的呢?
山西暴雨,暴雨是否能够通过人工干预,山西暴雨为什么无法“消除”
  中国气象局专家表示,造成此次强降水的原因主要有三点:
  首先,大气环流形势稳定。异常偏强的西太平洋副热带高压先西伸北抬后稳定维持在黄淮地区,与西风带低值系统在山西形成稳定的东高西低的环流形势,有利于山西出现长时间降水天气。
  其次,水汽条件充沛。副热带高压西侧的偏南气流和低层西南急流将南海和孟加拉湾的水汽向北经过西南地区源源不断输送到山西中南部地区,为山西持续降水提供了充沛的水汽来源。
  最后,低层抬升条件长时间维持。在稳定的天气形势下,低层切变线辐合系统长时间维持和降水回波反复经过山西中部,叠加山西吕梁山、太行山复杂地形对偏东气流降水增幅作用,导致山西中部及临汾北部地区极端强降水的出现。
  但是人工消雨的两种方法,其原理无非是通过让雨提前下完,或是把降雨推迟,来降低特定日期降雨的可能性,而要下的雨迟早还是会下的,所以,通过人工消雨技术化解暴雨,在现阶段还是一个无法完成的任务,即使已经预测到了即将有暴雨来袭,我们能做的也只有做好应对洪涝灾害的应急准备了。  
  人工干预如何防灾减灾
  难道面对即将到来的极端天气,我们就只能束手无策,等待自然灾害的发生吗?
  当然不是!
  随着技术的进步,人工干预天气也在防灾减灾的过程中发挥着越来越重要的作用。
  在所有人工影响天气的技术中,除了人工增雨和人工消雨,应用最广泛的技术莫过于人工防雹了,通过释放大量的冰雹胚胎颗粒,与自然形成的被冰雹胚胎形成一种竞争关系,使单个冰雹的体积减小,这样,小冰雹在进入0℃以上的环境时,就会迅速融化成雨水,即使不能完全融化,冰雹给我们的生活生产活动带来的危害程度也会大大降低。
  除此之外,还有提高环境能见度的人工消雾技术。根据雾气的温度特征,对于温度较低的雾气,可以通过释放成冰催化剂,使空气中的水滴迅速凝结成冰晶,下降至地面。而对于温度偏高的暖雾,则可以通过对空气进行加热,投放吸湿物质,增强空气对流等方式,加速浓雾的消散。不过,受技术、成本等因素的影响,人工消雾的技术目前仍处于试验阶段,仅在少数机场中有应用。
  20世纪40年代起,人们就已经开始尝试用现代科技对天气进行干预,我国也曾多次利用人工增雨技术缓解旱情……尽管在目前看来,通过人力消除暴雨灾害还是一项不可能完成的任务,不过许多我们现在已经习以为常的事情,在诞生之初,都只是一个看似无法实现的“幻想”。相信随着气象科学的不断发展,越来越多的自然灾害都会被消灭在萌芽状态。
  守望相助,携手共“晋”
  山西加油!
  创作团队:中国科技馆新媒体团队
本文来自:中国数字科技馆
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