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2024年11月24日
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近日，印有“河北人影”標(biāo)識的B-3766人工增雨（雪）飛機緩緩降落在石家莊欒城機場。這架剛剛完成設(shè)計改裝的飛機，是河北省購買的第一架人工增雨（雪）作業(yè)飛機，它將投入到河北省人工消減霧霾的科學(xué)試驗中來。
“消減霧霾的原理其實是借助人工干預(yù)手段，借助一些科學(xué)機制，加快霧滴或霾滴轉(zhuǎn)化、沉降或擴散，進而降低霧滴或霾滴的濃度，提高大氣能見度?！笔∪斯び绊懱鞖廪k公室主任李寶東介紹，根據(jù)這一原理，河北省已在人工增雨（雪）消減霧霾、播撒成冰催化物質(zhì)消減純霧、打破大氣靜穩(wěn)結(jié)構(gòu)消減純霾方面開始了相關(guān)技術(shù)試驗。
目前常見的技術(shù)——人工增雨（雪）“沖刷”霧霾
霧和霾都是一種低能見度天氣，但兩者又存在區(qū)別?！耙环N是水汽，一種是霾粒子，都可以通過雨（雪）‘沖刷’被帶到地面，從而提高空氣能見度和質(zhì)量?！崩顚殩|說，適時增加降水可以在一定程度上消減霧霾。
3月20日，在石家莊欒城機場，記者看到了即將服役的B-3766人工增雨（雪）飛機，它的到來結(jié)束了河北省長期租用飛機開展作業(yè)和試驗的歷史。改裝后的飛機兩翼間裝有碘化銀增雨播撒器，機翼上安裝的設(shè)備可實時采集顯示環(huán)境溫度、氣壓、相對濕度、液態(tài)含水量等重要氣象數(shù)據(jù)。
在高空有云且適合人工增雨（雪）的條件下，這架飛機將配合地面火箭、“37”高炮及高山地基碘化銀發(fā)生器等地面裝置，向云體播撒碘化銀等催化劑，從而改變降水的發(fā)生時間、區(qū)域分布及強度。
霧霾天氣下的人工增雨（雪）使得降水強度增大，降水的“拖拽”和“沖刷”作用加強，對霧滴和霾粒子的吸附作用提高，促使霧霾“落地”。
對于人工增雨（雪）作業(yè)的效果，李寶東表示，霧霾消減還受冷空氣、風(fēng)、污染物排放等多重因素影響，因此目前尚無法精確計算其影響程度有多大。
小范圍可用的技術(shù)——冰晶凝結(jié)水汽消減純霧
“純霧分為冷霧和暖霧，國際上也有過一些消減嘗試，但從目前來看，這些方法有一個通病，就是只能在短時間、一定范圍內(nèi)有效?！崩顚殩|說。
消減冷霧較為常見的試驗是制造冰晶，即通過飛機、播撒罐車等從空中和地面向霧中播撒液氮等成冰劑，使冷霧中出現(xiàn)冰晶，霧中的水汽會迅速凝結(jié)到冰晶上，并發(fā)生狀態(tài)變化，霧滴數(shù)量不斷減少，而冰晶增長最終形成雪晶降落到地面。由于液氮安全無污染，催化閾溫高，因此是目前消減冷霧試驗中的首選催化劑。
這一方法，河北省尚在研究準(zhǔn)備階段，還沒有正式開展試驗，但國內(nèi)已有其他地方在此領(lǐng)域進行了嘗試。例如北京首都機場曾出現(xiàn)過冷霧，能見度200米，兩輛液氮罐車在機場噴灑液氮，作業(yè)后霧中出現(xiàn)冰晶，并有雪花落地，地面出現(xiàn)薄層積雪，機場能見度逐漸轉(zhuǎn)好，消減霧效果明顯。
“盡管從技術(shù)原理上講，這一方法會有效果，但是從經(jīng)濟成本和實際操作層面看，具有較強的局限性，影響半徑較小，不適合消減大霧?！崩顚殩|說。
相對冷霧來說，消減暖霧則更為困難。經(jīng)科學(xué)家反復(fù)試驗研究，消減暖霧主要有三種方法：吸濕法，在霧中播撒鹽粉等濕性催化物質(zhì)，以消除霧中的水汽；加熱法，在霧區(qū)安裝能噴射高溫氣體的發(fā)動機系統(tǒng)，加熱空氣蒸發(fā)霧滴；擾動混合法，利用飛機螺旋槳攪拌，使霧頂以上干燥空氣下沉，同霧混合使霧滴蒸發(fā)。但三種方法都還沒有從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用。
目前，河北省擬開展相關(guān)試驗，探究不同風(fēng)速下消減霧播撒點與保護區(qū)之間距離，不同的霧強度下催化劑的播撒劑量等問題。
剛剛開始試驗的技術(shù)——打破靜穩(wěn)結(jié)構(gòu)消減純霾
“針對消減純霾，目前國際上還沒有成功的案例，業(yè)內(nèi)也還沒有專門的人工消減技術(shù)，處于試驗和探索階段?！崩顚殩|說，難就難在目前的認(rèn)知水平，無論是物理方法還是化學(xué)手段，霾都是無法消滅的，只能嘗試人工干預(yù)加快其擴散。
人工干預(yù)的前提是了解霾的形成、消減機理。因此，加強與京津等周邊區(qū)域的聯(lián)合空間探測，掌握大量研究數(shù)據(jù)，是目前河北省必要的準(zhǔn)備工作。今年，河北省已與京津等周邊區(qū)域聯(lián)合開展了兩次空間探測試驗，并掌握了一定的空間探測數(shù)據(jù)，例如不同區(qū)域、不同時段霾層的厚度、大氣分界層的高度、空氣能見度、零度層的高度等。
抑制霾擴散特別是垂直擴散的重要原因之一是大氣層結(jié)構(gòu)過于穩(wěn)定，因此，打破這一靜穩(wěn)結(jié)構(gòu)將有利于霾的垂直擴散。實現(xiàn)這一目的，可利用飛機在大氣邊界層頂部播撒制冷劑，使高層大氣降溫，通過局部降溫破壞穩(wěn)定的大氣邊界層結(jié)構(gòu)，使高層潔凈大氣向下輸送，加速霾的垂直擴散。
然而，這些試驗除了需要較大的場地，更需要能夠監(jiān)測能見度及大氣邊界層結(jié)構(gòu)變化、溫度計流場變化等試驗效果的系統(tǒng)和設(shè)備，這些河北省尚不具備。
“通過人工影響天氣消減霧霾基本仍處于科學(xué)試驗范疇，距離實際操作還有一定距離，還需要不斷摸索、試驗研究?！崩顚殩|表示，但人工消減霧霾無疑是一個努力方向。
