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2026年的三伏天已经到了中伏。今年从7月15日入伏,到8月23日出伏,总共持续40天。眼下正处于长达20天的中伏,也是一年中热量最容易积聚、高温与高湿频繁叠加的时段。白天烈日炙烤,夜间降温缓慢,不少地方的空调几乎从早开到晚。

这轮暑热影响的范围,远不只是传统意义上的南方“火炉”。7月29日下午,东北三省出现大片气温超过30℃、相对湿度达到50%至60%的区域,哈尔滨、长春、沈阳等地都感受到了少见的闷热。副热带高压偏强、偏北,季风气流又在持续输送水汽,从东北、华北一直到江南、华南,许多地方同时进入高温高湿状态。

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南方的热更为持久,重庆、湖北东部、安徽南部、江苏、上海、浙江和福建北部,未来一周高温日数普遍可达5天以上,湖北东南部、江苏南部、上海和浙江东部部分地区甚至可能连续7天出现高温。上海、杭州等城市不仅白天最高气温逼近或达到40℃,夜间最低气温也可能接近30℃。

中央气象台7月30日发布的中期天气预报显示,未来10天,新疆、内蒙古中西部、东北地区中南部、华北东南部、黄淮东部、江淮、江南东北部以及四川盆地东部等地,将有5至8天最高气温达到35℃至39℃,局地可达39℃至41℃。内蒙古中部、辽宁、吉林和山东北部部分地区,最高气温还可能接近或突破历史极值。

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面对这样酷热的天气,很多人都会想到一个看似直接的办法。既然人工增雨技术已经应用多年,气象部门也有飞机、火箭和地面燃烧炉,为什么不能趁着三伏天多下一场雨?哪怕只让气温下降几摄氏度,也能给城市降降温,让人们喘口气。

为了解“人工降雨”的原理,就先要知道自然界中的雨是怎么来的。自然降雨的形成,要经历一连串过程。空气中的水汽先冷却凝结,形成大量非常细小的云滴。它们继续碰并、增长,或者通过冰晶过程逐渐变大。当水滴或冰晶达到一定重量,能够克服空气阻力和上升气流时,才会从云中落下。

一些云看起来颜色很深,里面也含有不少水,却未必能顺利下雨。原因可能是云中缺少足够的冰核或凝结核,云滴数量很多但个头太小,也可能是降水粒子在下落途中进入干燥空气,尚未到达地面就蒸发了。

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人工增雨所做的事情,是通过飞机、火箭、高炮或地面燃烧炉,将碘化银等催化剂送入合适位置,帮助云滴和冰晶更快增长,提高云水转化为地面降水的效率。

中国天气网援引中国气象局人工影响天气中心专家的解释指出,适合人工增雨的云通常需要具备一定厚度,云层一般要超过2公里,还要有比较充足的水汽循环和补充。如果同时存在较好的上升气流,云水转化为降水的过程才可能加快。

在天气条件和云物理条件合适的情况下,科学作业通常可在自然降水的基础上增加约10%至20%的降水。这一比例指的是“在原有降水基础上增加”,并不意味着任何云都能增加这么多,更不代表原本没有雨的天空会突然下起大雨。

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假设一片云自然状态下只能降下1毫米雨水,人工增雨即使发挥作用,增加的部分可能也只有零点几毫米。落到滚烫的城市地面上,很快就会蒸发,对缓解持续热浪的帮助十分有限。

地面越热,热空气上升越强,天空是不是越容易形成云雨?

事实并非如此。地面受热后,近地层空气确实会膨胀上升。但它能升多高,还要看整个大气层结。持续高温常与副热带高压、大陆高压或暖高压脊有关。在高压系统控制下,高空空气不断下沉,下沉过程中受到压缩,温度升高,湿度降低。

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地面附近的热空气可能很活跃,向上冲到一定高度后,却遇到更稳定的空气层。对流难以继续向上发展,只能形成一些浅薄的淡积云。这些云看起来一朵接一朵,厚度可能只有几百米,内部液态水含量有限,生命周期也很短,距离成熟的降水云还有很大差距。

专家表示,人工增雨需要持续的上升气流和足够厚的云层。高温控制最稳定的时候,云层往往偏薄,甚至根本没有具备降水潜力的云。此时发射火箭,催化剂也难以进入合适的云体,更无法凭空补充水汽。

进行人工增雨前,气象部门需要综合分析卫星云图、天气雷达、探空资料、地面观测和数值预报。

首先,要判断云里有没有足够的水。云层很厚,却可能含水量偏低。外观灰暗,也不代表其中储存着大量可以释放的雨水。

要分析云中的温度结构。碘化银主要用于催化含有过冷水滴的冷云,需要在适宜温度层播撒。位置偏高、偏低,或者催化剂没有进入目标区域,作业效果都会受到影响。

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同时,上升气流同样重要。持续上升的空气能够为云体补充水汽,使云滴不断增长。若云体已经进入消散阶段,空气以下沉为主,这时再进行催化,就像给一台已经断电的机器添加零件,很难重新启动。

另外,还要考虑云的移动速度。有些夏季对流云生成快、消散也快,从发现到成熟可能只有几十分钟。等雷达识别出适宜区域,完成空域申请并组织作业,云体可能已经移出目标范围。

降雨确实能够带来降温,云层遮挡太阳辐射,雨滴在下落和蒸发过程中吸收热量,雷雨云中的冷空气下沉后向四周扩散,气温可能在短时间内下降数摄氏度。遇到范围较大、持续时间较长的降雨,降温效果会更加明显。

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问题在于,持续高温通常由大尺度天气系统控制。副热带高压范围可能覆盖数十万甚至上百万平方公里,垂直方向贯穿对流层中上部。一次局地人工增雨无法移动高压中心,也不能改变整个区域的高空环流。

即使某个城区成功增加了一点降水,周围暖空气仍会不断补充。雨停云散后,太阳重新加热地面,气温可能很快反弹。降雨留下的大量水分还会提高近地面湿度,让人体汗液蒸发速度变慢。

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这意味着,雨后气温表上的数字可能下降了,人体感受到的闷热却没有同步减轻。若只是零散小雨,甚至会出现“越下越闷”的感觉。

真正能够结束一轮持续高温的,通常是副热带高压减弱、东退或南落,冷空气渗透南下,台风及其外围环流影响,或者大范围降雨系统到来。人工增雨只能在适宜条件下帮助自然云多释放一些水,承担不了改变大尺度环流的任务。