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人工消雾霾成算有多大

//m.auribault.com 2014-03-19 来源：北京日报

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　　3月8日，由中航工业航宇救生装备有限公司研制的新型柔翼无人机人工消雾试验在湖北沙市机场成功完成。

　　郑达人

　　新闻背景

　　今年“两会”期间，全国人大代表、中航工业航宇公司董事长马永胜透露说，由中航工业研制的新型柔翼无人机即将在机场、港口进行首轮消雾试验。该柔翼无人机最高可搭载700公斤消雾催化剂，在5公里范围内进行消雾作业。一些媒体将其评价为：“人工消雾霾手段，可有效遏制和消除雾霾天气带来的危害。”

　　很多读者对此充满期待。然而从科学理性的角度看，对人工消雾特别是消霾，目前还不能期待过高。

　　有过成功但范围不大

　　“人工消雾的研究是从二战时期开始的。那时，英国空军为了保证军用飞机能顺利起落，用废弃的飞机发动机在跑道上排成一排运转，喷气上下搅动，几分钟就可以使暖雾蒸发消散，但过一段时间雾又合拢过来，所以成本较高。”中国科学院大气物理研究所研究员雷恒池这样说。

　　据介绍，当时这套系统安装在15个机场，保证了2500架飞机1万人安全起落。二战后，美国曾将这套系统用在商业运输机上，上世纪60年代法国在巴黎的机场也用过，前苏联在15个机场安装过。

　　我国自1958年以来，一直重视雾的物理学研究和人工消雾试验。据有关专家介绍，我国科研人员曾经先后在江西庐山、福建、重庆、成都、上海和北京等地进行过雾的宏微观结构观测和人工消雾试验。

　　中国气象科学研究院研究员姚展予撰文回顾我国人工影响天气研究时指出，该研究院利用喷撒氯化钙粉末、盐粉和耐火土等方法，先后在江西庐山、重庆、成都、北京等地进行过消暖雾试验，能改变局地能见度数分钟。

　　1967年冬季，在重庆曾进行过24次试验，试验区面积为3000平方米，喷撒氯化钙粉末后30秒，能见度一般开始转好，最好一次能见度从20米变到1000米，消雾面积为1万平方米，停止播撒后，消雾区维持5-8分钟，然后逐渐恢复原来状态。1971年在成都双流机场进行过飞机播撒氯化钙消雾试验，1984年在北京南苑机场用直升机进行过播撒耐火土盐粉的消雾试验，均能在一定程度上改善机场能见度，但维持时间不长。

　　消除冷雾常用制冷剂

　　雾灾使得水平能见度降低，严重影响航空海陆交通运输，给人们的生产和生活造成不便和经济损失。雾有冷雾和暖雾之分，冷雾是指雾中温度在0℃以下的雾，雾中温度在0℃以上则称为暖雾。我国冬春季出现雾的频次颇高，北方地区多为冷雾，纯粹的冰晶雾出现很少；南方多为暖雾，冷雾出现相对较少。

　　中国气象局人工影响天气中心负责人郭学良说，消除冷雾是用如液氮或液态二氧化碳等制冷剂，使雾滴变成冰晶掉落地面。我国进行多年的消雾科研试验表明有一定效果，且消除冷雾的效果比消除暖雾更为明显。

　　国内外目前最流行的消冷雾的方法是利用液氮作为制冷剂，采用移动车载装置喷洒，或者系留气球携带液氮承载器进行空中播撒。国外已经有一些重要高速公路两旁装有自动控制的液氮发射系统，实时监测高速公路的能见度，达到临界值时自行喷洒液氮消雾。鉴于这种固定装置的一次性投资太大，国内尚未安装。

　　在消除冷雾方面，中国气象科学研究院与北京市人工影响天气办公室合作用液氮在北京首都机场进行过多次消雾试验。例如，1996年12月15日，北京首都机场出现过冷雾，能见度200米，用两辆液氮罐车在机场喷洒液氮，作业后雾中出现冰晶，并有雪花落地，地面出现薄层积雪和米雪，能见度逐渐转好，消雾效果明显。

　　“2002年，我曾在临潼机场做过人工消除冷雾试验，用的是液态二氧化碳，成本很低，一个钢瓶也就几十元钱，效果不错，能见度从50米扩大到300米。”雷恒池表示。

　　消除暖雾难度会更大

　　消冷雾技术方法相对较成熟，消暖雾要比消冷雾困难。经科学家反复试验研究，消暖雾主要有三种方法：

　　吸湿法在雾中播撒氯化钙溶液或尿素、盐粉等物质，以消除雾中的水汽；

　　加热法在雾区安装能喷射高温气体的发动机系统，加热空气，以蒸发雾滴；

　　扰动混合法用螺旋桨搅拌，使上下干湿空气混合消除雾气。

　　此前，四川省人工影响天气办公室高级工程师刘东升曾指出，在空中播吸湿剂很难到达近地面驱雾；而加热法范围有限、成本高、推广困难。如果希望一条高速路不受大雾困扰，就需在沿线设置喷射高温气体的设备，这样一来消雾成本非常巨大，而且设备周围的雾气消散了，但其他地方的雾仍会弥漫过来。

　　中国气象科学研究院郭恩铭等曾研制热力动力消暖雾技术。热力动力消雾系统主要由喷气发动机和调节仰角和方位角的油压装置构成，它们固定在一个载重汽车上，喷气发动机工作时在其尾部形成高温射流，可形成一定范围的高温区，其中的雾滴能被蒸发。1987年12月8日至15日，用热力动力消雾系统在成都双流机场进行了7次消暖雾试验，取得明显的消雾效果，具有一定的应用前景。

　　而在民间，消雾常用的办法是在农田撒施草木灰，以此吸收局部的地面水分，减少水分蒸发，达到降温目的，减少大雾。

　　消雾还不是气象部门常规业务

　　“通过人工增雨或者消雨对雾和霾天气进行干预的影响是非常有限的”，中国气象局应急减灾与公共服务司副司长王志华表示，只能在局地开展一些局部的实验，目前气象部门正在开展这样的实验和探索。

　　中国气象局人工影响天气中心负责人郭学良表示，人工影响天气消减雾、霾的主要方式是人工增雨和人工消雾。目前，人工增雨在我国各地气象部门已成为一项业务工作，且应用范围较广。其对清除雾、霾有较好的效果，但前提是必须有降水形成的条件。所谓人工增雨，是指通过飞机或火箭向云中播撒干冰、碘化银等催化剂，促使云层降水或者增加降水量。郭学良所说的“有降水形成的条件”，就是要有合适的云层，否则就是“巧妇难为无米之炊”。

　　人工消雾是影响天气的一个努力方向。针对中航工业研制的新型柔翼无人机消雾试验，南京信息工程大学大气物理学院教授韩永翔近日指出，中航工业的新型无人机只是增加了一个人工消雾的工具而已。目前，催化剂消雾技术在机场经常使用。

　　王志华强调，要真正减少雾、霾天气还是得从两个方面采取措施，一个方面从根本上减少污染物的排放，另外一个要建立重污染天气的应急预案，根据天气预报提前采取措施，减少或者避免重污染天气的发生。人工干预只是从科学角度做一些探索，要形成实际的能力，目前的科学水平是很难实现的。

　　郭学良表示，正是因为客观条件的限制，消雾还未成为气象部门的常规业务工作。

编辑：尹盼秋