编者按：
云，既浪漫又危险。
据《纽约时报》报道，随着中东和北非的干旱加剧，该地区的国家已经开始竞相研发各类催云化雨的技术，好从漂在自己头上的云朵里榨出几滴雨来。伊朗甚至有高级官员怀疑，有人从伊朗上空的云里偷走了水。
为了揭示「抢云」背后的秘密，我们追溯到了一百年前。于此同时却也发现，当下的科学和技术远没有我们想象中能够「控制」甚至了解自然。反而是人们日常中许多看似无关的实践，在悄然改变着云的命运。
而这，这就像一场大自然的诡计。
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回到故事的源头：人类为何能够操纵云雨
人们理解降雨的机制，经历了一个复杂而漫长的过程。
一百年前，也就是 1922 年的冬天，一位叫做伯杰龙的瑞典气象学家在山间的松树林间散步时发现，在同样零下寒冷的空气中，云中的小水滴并没有变成冰，但碰到了树枝上的冰雪就凝结了。
伯杰龙意识到，在自然中水汽本身不容易凝结，而水汽之所以能够形成水滴，都是因为有「凝结核」的帮助——很多科学家在后来也证实了这个理论，扮演凝结核角色的，可以是空气中的尘埃，海洋上空的海盐小颗粒，或是空气中的小冰晶。
而云层中的「凝结核」，就是降雨的关键。认识到这一点，就是人们得以实施人工增雨的前提。人工增雨的英文名称是 Cloud Seeding，直译过来是播云——也就是说，只要往云层里播撒适量的「凝结核」，就能「生长出」一些人类需要的雨水。而当云可以像农作物一样，被人类驯化和改良时，云朵高高在上，无法被人类影响的命运从此便改变了。
如今我们常用的人造凝结核，或说催化剂，主要成分是「碘化银」，它跟小冰晶的结构很接近。据说在战争时期，许多军队会用这种方法来驱散挡住视野的云雾，或者是给敌人带来一些降雨以造成一些麻烦。1972 年，《纽约时报》就曾披露美军在越战的秘密行动，他们在越南上空投放碘化银，希望能带来更多降雨，引发洪水，从而淹没胡志明小道。
▲美军对越的秘密行动被称为「大力水手行动」｜图源 Maiden on the Midway
现代人进行人工增雨，更多是基于农业和生态环境考虑，中东地区常年干旱，雨水不足，且多处于内陆地区，向天求水乃至「抢云」就成为了一种策略。据媒体报道，伊朗等国家甚至会让部队时刻待命，当时机、条件合适时，飞行员需要立刻起飞去执行人工增雨的任务。因此，即便不是军事目的，人工增雨的行动也颇有军事化行动的意味。
需要强调的是，不是所有的云都适合被「催化」。浙江绍兴气象局的吉宗伟告诉我们，人工影响天气，至多只能催化雨的形成，让雨下得更快或者更大。
因此，比起「人工降雨」这个说法，「人工增雨」更加科学。吉宗伟解释道，「民众，包括媒体记者往往一不小心就会把人工增雨说成人工降雨这种小误会，说明他们把我们想得比较厉害，感觉我们可以呼风唤雨，就像雷公电母一样。」
人工影响天气的作业员不是雷公电母，人类「驯服」云的过程也并非一帆风顺。
云的「反抗」：危机四伏的飞行
想象一下，如果你能飞入道一团软绵绵的云中，你会看到什么？
丹尼尔·罗森弗尔德（Daniel Rosenfeld）教授是以色列的气象学家，在以色列希伯来大学任教。他从三十多年前就开始研究降雨的机制，同时也参与了很多中东地区的人工增雨行动。为了精确的测量数据，教授会和飞行员一起飞到云朵之中进行观测。他飞进过以色列的云朵、还有美国的、南美的，泰国的，印度的云朵中……
听起来有些浪漫是不是？但罗森弗尔德教授的回答很实际，进入云层内部，其实是一件非常危险的事情。
飞机飞入高空时，云层核心有时会产生非常强烈的对流和闪电，因此飞机可能会遇到突然而来的垂直气流，这些气流会让飞机像个升降电梯一样不断上下晃动。这时候如果谁没系好安全带就要遭殃了，因为下一秒你就会发现自己撞到了飞机的天花板。
▲这架人工增雨飞机于 2000 年在里诺斯特德机场起飞时坠毁，机上三人全部遇难 | 图源 Flickr
幸运的是，教授的每次飞行都有惊无险，没有发生过任何意外。他甚至在美国德州的一次飞机作业中，在云朵中发现了零下 38 度没有结冰的液体水，这个发现被载入了吉尼斯世界纪录。
为了避免危险，选择飞进哪一朵云也有讲究。教授的说法是，他们会挑选那些「年轻的」、还在形成中的云，这样云中的对流就不会太过强烈。另外，最好挑选那些比较独立的云，这样就可以计算飞机可以从哪里进去，又可以从哪里出来。
虽然科学家们总结了一些安全的飞行准则，但意外还是会发生。还记得一百年前，改变云朵命运的瑞典气象学家伯杰龙吗？他的同事兼好友卡尔维根，在 1925 年的一次飞行观察中，就因为飞机出了问题而失去了生命。
好友的离世也直接影响到了伯杰龙，虽然他一辈子都在观察云朵和气象，但再也没有飞上天空，进入云朵中去近距离地观察云。
以色列停止了人工增雨项目？
另外值得一提的是，同样地处中东的国家以色列，在去年便停止了人工增雨项目。
罗森弗尔德教授告诉我们，人工增雨是有用的，只是效用难以被准确评估。难度在于，自然环境中的变量太多了。例如，在执行人工增雨任务时，突然有一大团带着冷空气的巨大且湿润的云团被一阵强风吹过来。因此从结果来看，你很难说降雨是人工催化的，还是这团湿润的云团本身就要下雨，评估一次人工增雨究竟能带来多少额外的降雨量就更难了。
科学家们至今也没有找到准确评估人工增雨效果的办法。因此，以色列的项目执行者无法判断人工增雨是不是一笔经济划算的买卖。他们转向了采用海水净化来获得更多水资源，这是一项更加成熟的技术，数据也更加可测量。
而我们似乎也可以说，人类还未能完全掌握云雨的秘密。
下次抬头看云的时候，云已经不是从前那朵云了
早在二十多年前，罗森福尔德教授发表在《Science》上的研究就表明，人类的污染物正在影响和改变着云。
这种每天都在影响云朵的污染物，被科学家称为「气溶胶」。北京大学大气与海洋科学学系的助理教授李婧解释道：
「气溶胶其实没啥特殊的，就是悬浮在空气里的颗粒或液滴的一团物质。大气中最主要的是气体分子，例如氮气氧气。而气体分子之外，还会有其他的一些杂质，这些都可以被称为气溶胶。」
在生活中，马路上汽车排放出来的尾气、工厂里大烟囱排放出的黑烟，都可以形成气溶胶。这些无处不在的气溶胶可以帮助形成凝结核，让云更容易凝结成云滴。
▲图源 Unsplash
具体来说，这些气体污染物是如何影响云雨的呢？李婧教授进一步补充道：「气溶胶多了，形成的云滴就多了，水汽就会分散在更多的云滴上。而在水汽总量一定的情况下，每个云滴的含水量就会减少。」
人工增雨是想要给云增加凝结核，来达到降雨的效果。但现在污染气体太多，导致气溶胶带来的凝结核太多了，云滴含水量变小之后，反而更难下雨。
或许你想问，如果水汽足够充分呢？
那么每个气溶胶结成的云滴都可以有足够的水分。当云朵中的小液滴越来越多、越长越大时，就会变成猝不及防的暴雨。
包括罗森弗尔德教授在内的科学家怀疑，现在一些原本比较干旱的内陆在夏天时会有特大暴雨，甚至到极端天气的程度，是因为很多漂浮在云层中的气溶胶突然间遇上了水气充足的暖湿气流，然后就一发不可收拾了。
也就是说，当人工增雨的作业人员费了老劲将碘化银这样的催化剂投入到云中时，人类排放的污染物无时不刻在生成凝结核，并且影响着云雨的生成。
罗森弗尔德教授的研究命题也早就从人工增雨转向了更大的范围，他开始研究污染物对云朵乃至整个大气的影响。
这类研究的复杂度一点不比研究人工增雨小。正如李婧教授所说，科学家们的研究越深入，就会发现越多未解之谜。例如，气溶胶中的不同物质会对云的存在着不同的影响，我们至今也无法精确探测出这些影响分别是什么。要搞清楚这些问题，还有很长的道路要走。
▲图源 Unsplash
但无论如何，听完这期的节目，或许下次你抬头望向天空时，云已经不是从前那朵云了。
