使用烟雾法降雨我认为具有可行性

中科院青藏高原研究所的张润博士转发了一篇文章，题目叫《中国需要更多水，因此正在打造3倍于西班牙面积的“造雨”网络》，该文源自于香港《南华早报》3月26日文章。该文说中国航天科技集团董事长雷凡培在与青海省以及清华大学签署有关人工干预天气的“天河工程”的合作协议，中国正在测试先进的国防技术以发展一种强大但相对低成本的人工影响天气系统，为亚洲最大淡水储藏区的青藏高原带来更多降雨。该系统将安装在青藏高原各大山上的燃烧室组成庞大的网络，该网络能在面积约160万平方公里的区域——增加多达100亿立方米的降水。

具体方法是：将使用固体燃料以产生云催化剂碘化银的燃烧室，位于朝向来自南亚的潮湿季风的陡峭山脊上。季风遇到大山就会产生上升气流并将这些碘化银颗粒吹入云层内以引发下雪或下雨。研究人员表示，雷达数据显示，一阵微风就能将云催化剂颗粒携带到山顶上方1000多米的高空，而一个燃烧室就能形成5公里多宽的厚重云层。“有时我们一启动燃烧室就马上下雪，这就像站在魔术表演舞台上一样”。该系统除稳定、经济、耐用和不需要维护外，还能像火箭引擎那样清洁且高效燃烧，仅释放水蒸气和二氧化碳。

该方法使得我想起了使用烟雾法防治霜冻，虽然使用烟雾的目的不同，但是方法却是完全一样的。农村人烧炕的时候的缕缕炊烟似乎又掠过了我的眼前。农村人烧炕和防治霜冻点烟的时候，虽然只有一堆柴草，点起来的烟雾却袅袅绕绕，能够覆盖很大的面积，这不正是在人为降雨中我们需要的效果吗？在人工降雨中，由于水汽分布广，含量少，所以需要一种能够覆盖很大面积的凝结剂。而烟雾恰恰能够做到把凝结剂发散到很广大的空间和区域的目的。烟雾作为降雨凝结剂是不是很好呢？

使用烟雾法的好处是很多的：第一，不需要特别的设备，不需要大炮、不需要飞机、不需要人工，只需要一个燃烧室。这样就能够节省大量的成本。第二，烟雾法能够覆盖很大的面积，广阔的空间。第三，烟雾可以随风飘扬，随着地形流淌。第四，烟雾法并不污染环境。

那么使用碘化银作为凝结剂产生烟雾会不会造成污染呢？碘化银对环境有危害，对水体可造成污染。碘化银受热分解放出有毒的碘化物烟气，产生有害燃烧产物：碘化氢、氧化银。碘化银对人体健康危害：口服、局部接触或职业性长期接触本品，可引起局部或全身性银质沉着，发生局部或全身皮肤沉着症、眼部损害等。所以，使用将碘酸银同燃烧剂混合的做法并不环保安全。所以碘化银是《危险化学品安全管理条例》的管制物品。而且如果把碘化银作为一百万平方公里内的降雨凝结剂并不经济，毕竟碘化银是一种比较昂贵的化学品。

所以，很显然把碘酸银作为凝结剂同燃烧剂混合燃烧并不科学经济。那么什么物质作为凝结剂比较科学呢？我认为最为科学经济的凝结剂是氯化钙。这是氯化钙的性质决定的。使用氯化钙不会造成任何污染和有害物质。氯化钙吸湿性极强，暴露于空气中极易潮解。易溶于水，同时放出大量的热（氯化钙的溶解焓为-176.2cal/g），常见的是六水合氯化钙CaCl·6H2O，无色三方晶体，易潮解，有苦咸味，密度1.71克/厘米3，29.92℃溶于结晶水。加热至30℃时失去四个分子水而成二水合物(CaCl2·2H2O)，系白色多孔而有吸湿性的固体，继续加热可生成一水合物。氯化钙能降低水的凝固点，能防止结冰和除冰融雪。氯化钙溶液也能和干冰混合后配制低温冷却剂。氯化钙的水合物有二水氯化钙，二水氯化钙外观性状：无色立方结晶体，白色或灰白色，有粒状、蜂窝[块状、圆球状、不规则颗粒状、粉末状。无毒、无臭、味微苦。比水重，相对密度：2.15(25℃)，吸湿性极强，暴露于空气中极易潮解。溶解性：易溶于水，同时放出大量的热，其水溶液呈微碱性。

氯化钙的化学特点决定了它是最理想的水汽凝结剂。原因有：

氯化钙和二水氯化钙都可以制成白色粉末，容易在空气中飘散，而且氯化钙和二水氯化钙遇见水都会发出大量的热，这种带着热量的氯化钙更加容易向高空飘散。虽然它在区部范围内会气化水汽，但是在大自然中这点热量不会大量驱散云雾。所以氯化钙的飘散性是很好的，在加热的情况下会飘散到很远的地方。

第二，氯化钙是很好的水分吸收剂，它有几种水合物状态。一种是二水氯化钙，一种是六水氯化钙，另外即便是六水氯化钙，也依然可以吸收水分，从而在降雨中形成很大的凝聚核，促使水分降落到地面。

第三，氯化钙的成本非常小，无论是氯元素，还是钙元素，都是自然界广泛存在的物质，取材很方便，制造成本很低。

第四，氯化钙非常环保，它无论扩散到哪里，都不会造成水源酸碱变化，也不会造成环境污染。

所以，我主张使用氯化钙取代碘化银，作为水汽凝结剂。当然，如何使用氯化钙制造烟雾还是需要不断试验的。一般来说，把氯化钙和碳粉混合发射比较好。因为碳粉也是非常廉价，也是具有强大的吸水性的物质，同时碳粉也是容易带正电荷的物质，我们知道，当一种物质带有相同的电荷的时候会互相排斥，也就是说，碳粉具有非常好的飘散性能。这两种物质混合的时候，自然也具有很好的飘散性能，同时具有很好的吸湿性。

所以，把把氯化钙和碳粉混合，然后研究出很好的发烟方法是关键技术，也许可以使用柴草，也许可以使用发烟剂，也许可以使用大炮等等。

那么，这些水的凝结剂如何使用？使用在什么地方呢？青藏高原上的降雨网络在哪里建造？

我在博文《天河水汽北调工程有没有实现的可能性》中发现了一个青藏高原上水汽通道，我把这个水汽通道的名称起了一个名字叫“玉树—墨脱水汽通道”，“玉树—墨脱水汽通道”从雅鲁藏布江大拐弯到甘肃的岷山一带，覆盖的面积大约是八百公里长，三百公里宽，总面积大约25万平方公里。我认为在这个范围内建立人工降雨网络最为合适。重点放在黄河上游流域，从从卡日曲始，经星宿海、扎陵湖、鄂陵湖到玛多这十几万平方公里的土地作为重点区域。假如每年增加100毫米降水量，那么一年可以增加100亿立方水。足以解决北方部分旱情。

降水网络的地域确定了。那么如何有效的实施降雨工程呢？我们可以利用青藏高原的地势特点和气候特点。青藏高原地势高，白天和黑夜温差大，夜雨时间多。我们可以在晚上零点以后释放烟雾，释放凝结剂。这样就可以增加降雨。当然，也可以有效利用阴雨天，让雨水降落更多。青藏高原上旱季和雨季季节差别很大，所以这种降雨应该更多地利用5月到十月的降雨季节进行。

还有一个问题，在青藏高原上搞人工降雨会不会影响其它地方的降雨量，会不会影响降雨量的分布发生变化。我认为这种担心是完全多余的，没有任何必要。水汽的分布实际上是全球分布，由于空气的灵动性，全球的水汽每十天左右就在全球的空气和陆地上循环一次，而且水汽尤其是高空水汽可以在全球范围内迅速流动。所以人工降雨产生的空中水汽不足很快就能够弥补，何况我们降雨的地带在水汽通道上，原本就有取之不尽的水汽。

所以，我是支持王光谦院士的空中调水计划的。