各國人造雨現況

Posted on 2013/10/16 in 地球科學, 大氣, 生活中的氣象 with 尚無留言 7,791 views

各國人造雨現況
國立臺灣大學大氣科學系趙汝穎

降雨的時間與空間分布不均，造成水資源的匱乏，這現象不只發生在臺灣，也是世界各國煩惱的問題，除了興建水壩、水庫外，科學家們不斷地尋求方法，試圖使老天降下更多的雨，以解此燃眉之急。

圖1：美國ICE地面焰劑燃燒裝置

根據Lelieveld（1996）的估算，雲的降水效率約在11%至19%之間，也就是80%以上的雲水在還沒降到地表就已經消散，人造雨（artificial rainfall），或是技術上來說稱為人工增雨的技術行之有年，就是要想辦法提升雲的降水效率，常見的方式為種雲（cloud seeding），種雲就是在雲中添加適當大小與數量的粒子，促進雲中水滴或冰晶的成長，以增加雲水降至地表的機會，依雲種類型分為冷雲種雲與暖雲種雲，冷雲種雲適合雲頂高度較高而溫度較低的雲種，方法有潑灑乾冰、碘化銀；暖雲種雲則沒有明顯限制但通常以0^oC以上的雲為目標，方法有噴灑水滴、吸水性粒子，其有效程度與環境中凝結核狀態有關，以下介紹幾種現代人造雨方式。

要將粒子從地面傳送到高空，最為便利的方法是在地面燃燒焰劑，將種雲粒子如碘化銀（冰核）、氯化鈉（吸水性粒子），加入焰劑中，燃燒後粒子隨空氣上升，傳送至雲中達到增雨效果，但此方法難以掌握粒子擴散方向與高度，成效有限，優點是成本低廉，故世界各國廣泛使用。

圖2：俄國火箭Elia-2

為了將焰劑更有效地傳達到高空，科學家研發出將種雲粒子加入火箭或砲彈中，將之對空射擊以產生較好的種雲效果，目前有中國、俄羅斯等國使用此種方法。雲飄浮在空中，若能在空中進行種雲作業，將更為直接且便利，有了這樣的想法，空中飛機作業於是誕生，包括將焰劑固定於機翼旁燃燒，或是直接從機上潑灑碘化銀、水滴等，但缺點是飛機飛行成本較為昂貴，且須在雲間穿梭飛行，具有一定危險性，目前國際上有美國、南非、墨西哥、宏都拉斯、泰國、印度、中國等國使用。

還有一種特別的方法在少數國家有使用，方法是在地面以離子釋放器製造大量的陰離子，陰離子會吸附周圍的水氣形成凝結核，隨氣流上升到雲層中，促進雲滴生成進而增雨。除了上述的方法之外，科學家仍然在嘗試不同的方法進行人造雨，例如測試中的雷射輔助水凝結技術（laser-assisted water condensation），原理是以雷射照射空氣，經由光化反應後，會產生小水滴，但目前產生的水滴仍然過小，未達有效的增雨粒子大小（約為100 μm），太小的粒子反而有礙於暖雲降水的形成。目前各國使用的人造雨技術如表一所列。