水資源嚴重短缺科學家試向天空要“云水”

　　 盛夏未過，北方很“渴”。一場大旱自今年入夏以來席卷我國東北、華北等地區，地下水超采、河流斷流、水庫蓄水量持續不足甚至干涸，水資源的嚴重短缺迫使人們將目光投向了天空中的云朵。作為重要的氣候資源，云水資源經過多年的開發利用，對于緩解干旱，補充陸地水資源發揮著怎樣的作用？它能否成為我國未來解決水資源短缺之困的重要力量？

　　云水資源儲量超過7個三峽水庫

　　“所謂空中云水資源，是指存于大氣中的液態水和固態水總量，是通過人工干預可以直接開發利用的水資源。”中國氣象局人工影響天氣中心研究員姚展予表示。1946年，美國科學家文森特·謝弗通過實驗證明，如果在低于0℃的云層里人為地使用少量催化劑，就能使云中增加許多冰晶，合并增大后掉出成為雨滴。由此，利用云水資源的人工增雨（雪）活動在世界各地陸續開展。

　　“云水資源主要集中在對流層大氣的中低層的云中。”中國氣象局人工影響天氣中心研究員周毓荃告訴記者，在地域上我國云水資源分布不平衡，初步研究表明，我國西南、東南等區域云水資源較為集中，北方特別是新疆、內蒙古等地區云水資源總量相對較少；在時間分布上，各區域云水資源總量均有明顯的季節差異，但從現有技術手段評估而言，儲量依然十分巨大。

　　中國氣象局相關統計數據表明，我國平均年云水資源（含水汽）約為22萬億噸，是年平均降水量的近4倍，降水效率僅28%左右（西北地區僅15%左右），而87%的云水資源卻最終流出我國上空。目前，我國年均人工增雨量約為500億噸左右，不足年降水量的1%，一次人工增雨作業一般能增加10%～20％雨量。按照目前技術水平，如果能夠充分開發全國的空中云水資源，人工增雨潛力約超過每年2800億噸。

　　曾有媒體做過這樣的計算，三峽水庫175米蓄水位的總庫容近400億立方米，2800億噸空中云水資源竟相當于7個三峽水庫。

　　云水資源可有條件地開發

　　人類向空中的云朵索取水資源，是否違背了自然規律？科學家經過多年研判，給出了否定的答案。

　　“科學證明，云水資源是一種可再生資源。”周毓荃表示，地球水循環系統周而復始，大氣降水實際上來自海洋和陸地水的蒸發；水汽上升，在天空冷卻凝結成云，再以雨、雪等形式降落到地面，滲入土壤，或形成徑流匯入江河湖海；水再次蒸發，補給大氣水汽，循環不已。此外，人工增雨作業常常是方圓幾十公里的微尺度，其影響范圍之小并不會影響到整個氣候系統。且目前的催化劑以碘化銀為主，含量很小，不會對環境造成污染。

　　“需要強調的是，人工增雨并非‘人工降雨’，不是所有的云都可以用來‘播雨’，所以有時很干旱但無法做到人工增雨。”姚展予介紹，云水資源需要科學評估，晴天或天上的云很薄不具備作業條件。只有當云系發展到一定的厚度且云中擁有豐富的過冷水（低于0攝氏度而不結冰的水），云體外也有充足的水汽，才適合進行人工增雨，一般而言伴隨著天氣系統，處于發展階段深厚的層狀云系、積狀云系等有降水潛力的云是適宜開展人工增雨作業的。

　　“打個比方說，降雨云系就像沾了水的海綿，如果自然作用不夠，云里的水分就不能被充分擠出來。”姚展予說。

　　開發更多“天空之水”須靠科技突破

　　在水資源告急的當下，如何向天空“借”更多的雨水？“想要提高云水資源的開發能力，與氣象部門科學、縝密研判‘天時’，不斷改進作業技術密不可分。”姚展予說。

　　“我們現在是人工影響天氣的大國，但還不是強國。”周毓荃表示，人工增雨（雪）作業的現有技術主要包括飛機云中播撒或利用火箭、高炮、煙爐釋放催化劑等手段，在我國的應用規模可謂世界最大，但尖端技術水平與美國一些先進國家相比，仍有一定差距。

　　目前，在云水資源的開發上，我國主要還是以防災減災、應急抗旱為主，逐步向生態環境保護、水資源開發等方向邁進。周毓荃表示，對于如何在不旱的季節和地域有效地開發利用豐沛的云水資源，也是下一步的努力方向。

　　此外，“高溫、霧霾天氣下的人工增雨降溫、除霾技術目前也在嘗試之中，除補充水資源短缺，云水資源開發將有更加廣闊的應用前景，但也還面臨著許多技術難題需要不斷努力探索。”周毓荃說。