深耕六十载,催化云朵变雨滴(讲述·弘扬科学家精神)

光山新闻网 采集侠 2024-10-08 06:24:01
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深耕六十载,催化云朵变雨滴(讲述·弘扬科学家精神)

 

  胡志晋(右一)与研究人员在探讨交流气象学相关问题。
  受访者供图

 

  人物小传

  胡志晋,1935年3月生,浙江宁波人。从上世纪60年代起,长期从事云降水物理和人工影响天气研究,两次获得国家科学技术进步奖二等奖,2024年获中国气象服务协会科学技术奖风云成就奖。曾任中国气象科学研究院学术委员会副主任、中国气象学会大气物理委员会主任委员、中国气象局科教委员会成员。

  用18年观察云的变化,揭示云朵变成雨滴的秘密,探索出了云降水和人工影响天气数值模式,形成了中国气象科学研究院(CAMS)云降水模式系列,奠定了我国人工影响天气模式的基础……这就是中国气象局云降水物理专家胡志晋一辈子做的事情。

  “做人工影响天气研究,就是敢于‘向天要水’。哪怕困难重重,也要坚持下去。”胡志晋说。

  高山上追云观雾18年

  江西庐山的很多山峰常年云雾缭绕。1958年,中央气象局(中国气象局前身)在江西日照峰建立了原庐山天气控制研究所。1960年,胡志晋来到研究所,每天研究山峰上云雾的变化规律,并试图通过催化作用,把浓浓的云雾变成雨,润泽大地。

  当时,我国云雾观测处于起步阶段。催化云朵首先需要观测天上飘浮的云朵微结构。云朵由水滴组成,水滴很小,但数目很多,每升云朵大约有10万个水滴。云里的水滴随机碰撞、并合后,会不断变大,大到一定程度后,受重力作用会掉下来形成降雨。如果催化水滴让小水滴不断碰并,即使只有一小部分水滴变成雨滴掉下来,人工增雨就算成功了。

  什么样的云朵适合催化,暖云还是冷云?何时催化,用什么催化?了解云的微结构后,胡志晋和同事们每天拿着催化剂燃烧炉找云朵进行催化,后来又想出用氢气球观察云里是否有促进催化作用的办法。

  然而,云朵飘忽不定,位置、大小变幻莫测。抬头发现云朵在哪个山头上,胡志晋和同事们便扛起重重的制氢钢瓶、催化剂燃烧炉等工具追赶,到了山头却发现云不见了。

  在山上追不到云,胡志晋便和同事们来到庐山脚下,用经纬仪辅助测云的距离。很快,他们发现经纬仪精度不够,观云的地点大多也只能看到云的底部。

  于是,他们把观云的地点从山南边换到山北边,架设好电话线,又到外单位借了一个高精度的经纬仪。在云开始变大变宽、下雨或是出现冰晶的整个过程中,每分钟观测云的高度,并用照相机拍下照片,记录整个过程。就这样记录了3年。这些扎实的一线观测资料填补了我国对流云观测资料的空白,也给了胡志晋很大的启发。

  胡志晋和同事们一开始住在海拔1200米的山上,然而观测必须在最陡峭的山峰上。他们便来到最陡峭的山峰自己搭建房子,建了几个梯度观测站点。在山上住着,夜里经常能听到野兽的叫声。

  云起云落间,胡志晋在山上待了18年。

  创新研发人工增雨新方法

  “在山上的18年,最大的收获是有了关于云的一线观测资料。”胡志晋分析观测资料后发现,进行暖云催化的潜力不大,冷云催化比较成熟可行。这个发现帮助了当时学界正确认识暖云催化。

  胡志晋梳理了当时世界上公认的云变成雨的微物理模型,与我国既有的观测结果很接近。他又找来国际上其他观测结果来做比较,发现能否催化成雨和云中水滴的多少、大滴多不多有关,和云的上升速度也有关。根据这些发现,1979年,胡志晋写成论文《积云形成暖雨的条件》,发表在《气象学报》上。