人工增雨的独创性和日益普及

海拔近两英里，欧文湖（Lake Irwin）坐落在科罗拉多州艾尔克山脉（Elk Mountains）的中心地带。附近可以找到 19 世纪末银矿营地的幽灵般遗迹。在冬季暴风雪期间，你很难在这里找到除了最顽强的野外滑雪者或雪地摩托爱好者之外的人。

但这并不意味着这里“一片寂静”。在俯瞰湖泊的山脊上，一个孤零零的圆柱形装置—— perched atop a steel tower — 定期喷出火焰。

该装置是一个遥控增雨发电机。当条件合适时，它会将气化的化学溶液射入大气层，催化冰晶形成，从而产生降雪。欧文湖的发电机以及其在格尼森县（Gunnison County）的另外 15 台发电机，上个季度共计为科罗拉多河水系贡献了约 190 亿加仑的水。

增雨技术原理

这些发电机可以增加最终汇入科罗拉多河等重要水道的地区的冬季降水量，而近 4000 万人依赖这条河流。因此，许多人认为增雨技术是解决美国西部过去二十年来持续干旱、导致供水减少的诱人解决方案。美国最大的水库，鲍威尔湖（Lake Powell）和米德湖（Lake Mead），目前因干旱而经历着剧烈的海拔变化。

但是，随着气候持续变暖，气象改造技术到底能带来多大的改变？

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一项历史悠久的技术

增雨技术并非新生事物。1946 年，一位自学成才的化学家、通用电气公司（General Electric）的雇员文森特·谢弗（Vincent Schaefer）痴迷于寻找一种能够将过冷水蒸气（存在于零度以下的云中）结晶成雪的催化剂。在他早期的实验中，谢弗对着家用冰箱呼气，并向空气中撒入各种物质来诱发降雪。但一直没有成功，直到有一天，他尝试使用一块干冰来降低冰箱的温度。他的呼吸立即结晶了。

谢弗很快将他的方法带到了空中。他从飞机上将干冰撒入风暴云中——再次产生了预期的效果。几年后，他的团队发现，碘化银（一种用于摄影的黄色、化学惰性粉末）比干冰是一种更有效的催化剂。

从谢弗的时代起，增雨的基本材料在很大程度上没有改变；欧文湖的发电机仍然使用含有碘化银的溶液。不同的是，气象学家们能够更好地掌握增雨作业的时间和目标，以最大化其影响。

增雨技术的环境影响

2017 年，由科罗拉多大学博尔德分校（University of Colorado Boulder）大气科学家卡特亚·弗里德里希（Katja Friedrich）领导的团队发现了进行实验的绝佳条件。该团队在爱达荷州西部佩耶特盆地（Payette Basin）的一个地点安装了一系列雷达仪器和降水量测定器。与此同时，另一队现场技术人员已准备好在附近的机场起飞。在弗里德里希的指令下，空中团队将携带碘化银的火炬投入到场地空域的云层中，而地面团队则试图测量由此产生的降水量。

“我们很幸运，”弗里德里希说。“当我们抬头看增雨线时，有云，但我们没有看到任何降水。大多数时候都会有一些自然降水。”

由于没有自然降雪会干扰结果，研究人员可以确切地知道由于增雨作业产生了多少降雪——何时何地。该项目可能是第一个无可辩驳的证据，证明增雨技术有效。它还提供了对增雨作业的最佳风、湿度和温度条件前所未有的见解。

这项研究多年来仍在产生新的结论。2021 年 7 月，弗里德里希和她的团队发表了一篇论文，该论文可能会让增雨作业在达到相同效果的情况下减少碘化银的使用量。研究结果可能会使增雨技术在长期内更具可持续性，因为研究表明，大量的碘化银可能会在环境中积累，并影响某些浮游植物和土壤细菌。

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气象改造的日益普及

在西部地区，自然资源管理者、市政当局和农业倡导者正在寻求新的方法来恢复水源。“我每年都会接到更多关于他们所在地区河流和溪流气象改造计划感兴趣的人打来的电话，”科罗拉多州气象改造计划负责人安德鲁·里克特（Andrew Rickert）说。“我们的目标是不断扩大我们的计划。”

由于科罗拉多河为亚利桑那州和加利福尼亚州等“下盆”州提供水源，里克特的计划获得了覆盖该地区各州和地方实体的联合体的资助。虽然欧文湖的发电机仅影响艾尔克山脉的降雪，但它产生的融雪最终可以用于灌溉南加州的一片杏仁林，例如。

增雨的未来

然而，归根结底，增雨作业受到大气中水分含量的限制。这项技术并非凭空产生降水——它只是将已经过冷的云推向正确的方向。弗里德里希警告不要认为增雨技术是解决西部水资源问题的万灵药。

“我们不能仅靠增雨来缓解干旱，”她说。“如果你真的想让它起作用，你确实需要拥有这些非常湿润的特定系统。这当然是拼图中的一块，但要真正缓解干旱，你需要解决许多其他问题。”

里克特虽然赞同这一观点，但他坚信西部各州目前必须继续投资于增雨作业。随着气候持续变暖，自然资源管理者将需要穷尽一切途径来解决缺水问题。“这是唯一的方法，”他说，“来实际向系统中增加水。”

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