人工影響天氣，簡稱人影，是指用科學手段對局部大氣的物理過程進行人工影響，使天氣現象朝著人們預定的方向轉化。涵蓋了諸如人工增雨（雪）、消雨（雪）、消霧、防雹和防霜等多種技術手段，是氣象防災減災工作中不可或缺的一環。
中國人工影響天氣的工作布局具有悠久的歷史背景，早在1958年，吉林省便率先取得了飛機人工增雨試驗的成功，拉開了我國現代人工影響天氣事業的序幕。
為了規范這一領域的操作，中國于2000年1月1日正式實施了《中華人民共和國氣象法》，并在2002年5月1日進一步推出了《人工影響天氣管理條例》。這兩項法規的出臺，標志著中國氣象部門開始依法進行人影工作，確保了各項活動的合法性和規范性。此外，2020年12月2日，國務院辦公廳印發《關于推進人工影響天氣工作高質量發展的意見》。
簡介
所謂人工影響天氣，就是通過科技手段對局部大氣的物理、化學過程進行人工影響來減輕或者避免氣象災害，在合理條件下，利用氣候資源，達到增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等目的。也有利用小型飛機、高射炮等運載工具進行人工增雨、防雹作業，向云中播撒催化劑;在一些農田進行人工防霜，以及在機場、航道、高速公路等進行人工消霧等。
基本原理
運用云和降水物理學原理，主要采用向云中撒播催化劑的方法，使某些局地天氣過程朝著有利于人類的方向轉化。
實施方法
人工影響天氣的途徑，主要是利用云的微物理過程。例如在溫度低于0°C的云中存在著大量未凍結的水滴，利用播撒成冰催化劑（見播云催化劑）可使水滴轉化為冰晶并釋放潛熱，從而改變云的微物理過程和熱力、動力結構。用這種方法進行人工影響天氣，耗費比較小，效益可能很大。
人工影響天氣最主要的方法是播云，即用飛機、火箭或地面發生器等手段向云中播撒碘化銀等催化劑，改變云的微結構，使云、霧、降水等天氣現象發生改變。
催化劑分類
按對象的性質不同，播云所用的催化劑也不同，其催化過程可分為兩類：
①冷云催化。溫度為0～-30°C的云中，往往存在過冷卻水滴，若在這種云中播撒碘化銀或固體二氧化碳（又稱干冰）等成冰催化劑，可以生成大量的人工冰晶。這類催化劑的成冰效率很高，1克催化劑就可生成數量級為1萬億個的冰晶，使1立方公里云體內產生濃度為1個/升的冰晶。在某些云中，人工冰晶通過伯杰龍過程（貝吉龍過程）可形成降水，從而達到人工降水的目的。在強對流云中，人工冰晶能長大成冰雹胚胎，同自然冰雹爭奪水分，使各個冰雹都不能長成危害嚴重的大雹塊，這樣可達到防雹的目的。在過冷云（霧）中，人工冰晶使云（霧）滴蒸發而自身長大下落，又可達到消云（霧）的目的。在冷云催化過程中釋放的巨大潛熱會改變云的熱力、動力過程，著力于這種動力效應的催化稱為動力催化。動力催化可使某些對流云的云體發展而增加降水。在臺風云系某些部位的動力催化，可能改變臺風的環流結構而削弱其最大風力，從而減輕臺風造成的災害。
②暖云催化。在云中播撒直徑略大于0.04毫米的水滴，使它們同云滴碰并，長成雨滴而降落到地面。此法效率很低，每克水大約只能形成幾百萬個雨滴胚胎。如果播撒大小適當的吸濕性鹽粒，也能促成雨滴的生成，且效率比播撒水滴高，每克食鹽大約能形成幾千萬個雨滴胚胎，再通過碰并過程形成雨滴，此法可促使暖云增加降水。在暖霧或某些暖云中播撒鹽粒使霧滴或云滴蒸發，鹽粒吸濕長大下落，也可達到消霧或消云的目的。
播云的方式
①地面播撒，通過空氣運動，帶入云中。此法雖然簡易，但催化劑從何處入云，能有多少入云，都很難掌握。
②將催化劑裝入火箭彈頭或高射炮彈內，發射到云中的預定部位。此法雖迅速和直接，但是載量有限。
③用飛機將催化劑直接播入云內。此法機動性強，載量也大，但有時受飛行安全的限制。
除播云方法外，用加熱空氣的方法消霧或防霜凍，也有一定效果。但此法耗費很大，只能用于很小的范圍，如機場跑道的消霧和果園的防霜凍。此外，用向上噴射的高溫氣流以促使空中或云中的局部空氣產生對流運動，增加局地的水汽凝結和降水；改變地面狀態或在空氣中播撒碳黑微粒以吸收更多的太陽輻射，改變局地空氣的熱力結構。這些方法還處于探索階段。
和其他學科關系人工影響天氣涉及多種學科和技術。它的理論基礎是大氣科學，特別是云和降水物理學。它在試驗設計和效果檢驗中，廣泛應用數理統計的成果。在播云催化劑的研究過程中，要用到結晶學和表面化學等學科的知識。催化劑在空中和云中的擴散，涉及了大氣湍流和小尺度運動。在觀測技術方面，涉及氣象要素和云中微粒的測量技術、氣象雷達（包括多普勒雷達、雙波長雷達）技術、微波探測技術（見微波大氣遙感）、氣象衛星測量以及示蹤劑測量、超微量化學分析等。在播云技術方面，涉及火箭、炮彈和煙火劑等的設計和制作問題。在數值模擬的進展方面，則依賴于電子計算機的發展狀況。從另一方面說，人工影響天氣的開展，也促進了大氣科學及有關領域的發展。
分類
人工防雹增雨
是應用最為廣泛的一種人工影響天氣方式，在我國大部分地區已經投入使用，創造了巨大的經濟和社會效益。所采取的主要方式有：一、向云中撒播碘化銀等成冰催化劑，使云中產生大量人工冰雹胚胎顆粒，與自然冰雹胚胎爭奪云中的過冷水滴（溫度低于0℃而不結冰的水滴），大大降減小冰雹的體積。當小冰雹落到溫度高于0℃的暖云中時，冰雹融化成雨，即使未全融化，也大大減輕了危害程度。當云中接近降水條件時，向云中撒播的制冷劑產生的冰晶，能迅速粘合周圍的小水滴，形成降水粒子，迅速凝結，形成降水；同時，冰晶釋放出來的潛熱可升高云體溫度，增進對流發展，增加降水的機率。二、在云的下部撒播大小適宜、數量足夠的鹽分、尿素等吸濕顆粒，這些顆粒因吸濕而產生大的水滴，促進暖雨的發展，減少過冷水滴的數量，奪取了冰雹增大所需的水分，遏制了冰雹的發展。三、沿用傳統的火箭或高炮轟擊雹云，爆炸產生的沖擊波可改變云中的上升氣流，震碎發展中的冰雹顆粒，起到減小冰雹危害、增加降水的目的。此種方法的作用機制眾說紛紜，還沒有形成一致的意見。當前我國普遍采用高射炮或火箭發射碘化銀炮彈的辦法進行人工防雹增雨作業，正是采用了以上科學的方法，每年都為各地帶來巨大的經濟和社會效益。
人工消霧
是指用人工影響的方式消除局部區域內的霧滴以提高能見度的辦法，多用在機場、港口等公共場所。對于溫度低于0℃的過冷霧和溫度高于0℃的暖霧，因其主要成分不同需區分對待：過冷霧一般由過冷水滴組成，可用撒放干冰等成冰催化劑的辦法，增加空氣中的冰晶數量，吸收空氣中的冷水滴，冰晶長大下落使濃霧消散，這種方法在各大機場投入應用后，效果十分顯著。對暖霧來說，有以下幾種消除的辦法：一、加熱法：通過燃燒或釋放高溫氣體加熱空氣，使霧消散；二、吸濕法：向霧中撒播大小適宜的氯化鈉、尿素、氯化鈣等吸濕性物質，吸收空氣中的小水滴；三、擾動法：加強空氣的對流，促進霧滴蒸發，使霧消散。以上方法因成本、技術等方面原因還處于試驗階段，只有少數機場投入使用。
為了滿足某種需要，可以采用某些方法使局部區域內的云體消散，增大垂直能見度。在溫度低于0℃的云中，撒播干冰等成冰催化劑，在云中產生大量的冰粒，使云中的過冷水滴蒸發，冰晶凝華下落，使云層局部消散。當前，有關部門已經做過類似嘗試，效果不錯。
人工消雨
人工消雨是通過在降水云團的上游地區采用大范圍、大規模的人工增雨作業，使天氣系統的能量加速擴散，同時使空中水滴提前快速形成，并且提前降落地面。這種方式可以使一些降水提前降落，從而保證了預定的好天氣。
形成降水要有兩個條件，一是云中要有充足的水汽，二是要有適當多的凝結核。因此，人工降雨的方法就是向云中引入人工凝結核。一般是采用飛機、火箭、高射炮、氣球和在上升氣流區地面燃燒碘化銀等手段，把催化劑送入云中。飛機一般飛到6000米左右高度穿云播撒催化劑。火箭、高炮則直接轟擊雷雨云適當部位，彈頭裝載碘化銀送入云中。氣球下掛碘化銀焰彈，升入云中零度層以上燃燒，把催化劑釋放出來。對溫度在零上的暖云一般使用吸濕性物質如鹽粉、尿素、氯化鈣等，使云中水汽變成大水滴下落成雨。對于溫度低于零度的冷云則播撒人工晶核碘化銀等，或者播撒干冰、液體氮氣等，使冷云中冰晶數量增加而提高降水效率。
人工消雨的原理與人工降雨近似，但也有所區別。人工消雨有兩種方式。一是在目標區的上風方，通常大約是60—120千米的距離，進行人工增雨作業，讓雨提前下完；二是在目標區上風方，通常大約是30—60千米的距離，往云層里超量播撒冰核，使冰核含量達到降水標準的3至5倍，冰核數量多了，每個冰核吸收的水分就少，無法形成足夠大的雨滴。通俗來講，就是讓雨“憋著不下”。
人工削弱臺風
工削弱臺風，向臺風中特定部位的對流云播撒大量的成冰催化劑，改變臺風的某些結構，使最大風力減弱，以減輕其危害。有人估計，如果臺風最大風力減弱10%，就會使災情減輕20%。所以人工削弱臺風試驗，都是以削弱臺風眼周圍的最大風力為目標。
人工削弱臺風的原理
在臺風眼周圍的云墻和離臺風眼稍遠的螺旋狀云系內，播撒大量的碘化銀（見播云催化劑），使云中產生大量冰晶和凍滴，釋放凍結潛熱，促進對流云發展，從而使水汽進一步凝結而繼續釋放潛熱，造成該區域的氣溫上升，這樣，低層氣壓降低，就可以使臺風眼附近的氣壓梯度變小，最大風力減弱(見圖)。同時，由于主要上升氣流區向外圍擴展，低層入流區也隨之外移，根據角動量守恒原理，這將使最大水平風速減小。理論模式的計算結果表明，用催化的方法，能使臺風眼壁向外擴展10公里，并使海面最大風速減小3～4米/秒(6～8%)。
人工削弱臺風試驗
美國在1947年10月對臺風進行了首次播云嘗試。在60年代和70年代，又先后對4個臺風進行了8次有計劃的播云試驗，其中4次在播撒碘化銀后，最大風速減小了10～30%。但由于臺風風速的自然變率較大，最大風速的這種減小，還不能完全肯定是播云的效果。在20世紀80年代，美國對臺風又作了進一步探測，發現臺風的云墻和螺旋狀云系內過冷水含量很少(一般小于0.5克/立方米)，冰晶濃度很高(1～200個/升)，云內的鉛直氣流較弱(一般小于3～5米/秒)，估計人工播撒成冰劑很難產生明顯的熱力效應，所以用人工播云法削弱臺風的可行性又受到了懷疑。
影響
有些人會擔心人工影響天氣把雨“打跑”，其實遇到大范圍降水過程，云中所含的水汽是不斷補充的，云系隨上升氣流的變化而不斷更新。在每次降雨過程中，云中的水汽都是充足的，人工催化增雨量相當于降水的一小部分，所以，人工催化作業對水汽通量的影響非常小。實際上，在一定距離之外，下游降水的云體往往不是上游催化的云體。云帶是由較小的云體組成，云體不斷生消更新，不會像河水那樣，上游截留，下游就會減少。為了檢驗上游人工增雨作業對下游降雨量的影響，科學家先后在澳大利亞、美國、以色列、瑞士等地開展了人工增雨隨機試驗。統計結果表明，在催化區的下風向地區，降水量同催化區一樣是增加的。尚未有證據表明上游地區的人工增雨會減少下游地區的降雨量。
當然，人工影響天氣效果評估問題幾乎稱得上是世界性難題，隨著人工影響天氣規模化作業在未來的不斷增加和發展，氣象工作者對人工增雨、消雨可能帶給下游的影響會保持密切關注，并做進一步的深入研究。
從環境方面來看，人工影響天氣的技術是沒有任何危害的，重要目的是為了獲得更多的水資源，以滿足人類最基本的生活。大氣中7%的懸浮微粒物例如霾是由人類活動產生的，人工增雨也會產生一定的顆粒。但是由于打入大氣中的物質已大大超出了可吸入顆粒物的粒徑，所以少量使用是對大氣和空氣沒有明顯影響的。
研究歷程
人工影響天氣是人類自古以來的理想，17世紀末，中國清代的《廣陽雜記》就載有：“夏五、六月間，常有暴風起，黃云自山來，必有冰雹，土人見黃云起，則鳴金鼓，以槍炮向之施放，即散去。”這是中國古代用土炮防雹的生動描述。1946年，美國科學家I.歐文·朗繆爾等根據冰晶在降水形成過程中的重要作用，提出了人工產生冰晶影響冷云降水的設想，他的助手V.J.謝弗和B.庫爾特·馮內古特，發現將干冰碎粒和碘化銀煙粒引入充滿過冷水滴的云室里，能夠產生大量的冰晶。同年11月，謝弗進行了第一次對自然云層的人工催化試驗。他用飛機將3磅干冰碎塊投入云頂溫度為-20°C的過冷層狀云中，5分鐘后，云下出現了降雪。此試驗結果引起廣泛的重視，推動了人工影響天氣試驗的迅速發展。到了20世紀60年代，美國科學家J.辛普森進行了動力催化試驗，獲得一定程度的成效。蘇聯科學家蘇拉克韋利澤等，用冷云催化方法進行了大規模防雹試驗。全世界大約已有80個國家或地區開展過這種試驗研究，其中規模較大的國家有美國、蘇聯、中國、澳大利亞、法國等。中國從上世紀50年代開始，在大多數的省（自治區）開展了人工降水或防雹試驗，有些單位還進行過消霧、消云和抑制雷電的試驗。
在人工影響天氣的各項研究中，開展得最多的是人工降水。一些比較嚴格的試驗表明，在一定條件下，通過冷云催化可以增加降水量10～20%。也有些試驗的效果不顯著，個別情況還反而減少了降水量。暖云催化試驗進行得比較少，技術上也不太成熟。人工防雹的規模僅次于人工降水。20世紀60年代以來，蘇聯持續進行了多年的防雹試驗，他們宣稱用催化劑方法可使雹災的損失減少60～90%，但是由于缺乏嚴格的效果檢驗，未能得到一致的確認。中國、美國、瑞士等國所進行的大量防雹試驗，效果不一。20世紀70年代美國進行了“國家冰雹研究計劃”，結果防雹效果不好。人工消云開展較少，在一定條件下可以消除局地的過冷層云。在消除暖云方面，也有一些試驗成功的例子。人工消霧開展得很早，20世紀40年代已經試驗用加熱法消除機場跑道上的霧，耗費雖大，但有相當成效。用干冰或液化丙消除過冷霧的技術，已在一些機場投入業務使用。消暖霧以及人工削弱臺風、人工抑制雷電等，都尚處于探索試驗階段。
人工影響天氣的試驗曾經在一些國家廣泛開展。隨著試驗研究的深入，逐步認識到這項工作的復雜性：①人工影響天氣必須具備一定的自然條件，例如云中必須存在過冷水滴，才能使冷云催化奏效；
②因為云中的動力過程和微物理過程十分復雜，兩者又互相影響，所以采用同樣的播云方法，在不同的自然條件下，可能產生完全不同的效果，不同場合的播云結果往往出入很大；
③因為天氣現象的自然變率很大，播云造成的改變較小，要把人為的改變從自然變化中區分開來(即效果檢驗)是十分困難的。所以人們對于人工影響天氣的實際效果，常常存在著不同的看法和估價。人們正在著重進行有科學設計的專業試驗，通過大量試驗的統計分析、綜合觀測的物理分析、數值模擬的理論分析三個方面來檢驗效果，明確適宜的播云條件，改進播云技術，逐步認識自然規律，以提高人工影響天氣的實際效果。
中國研究
發展
1958年中國開始有組織地開展人工影響天氣工作，2018年是人工影響天氣60周年。
2008年北京奧運會開幕式時，氣象部門提前監測到房山區區域有降雨云，采取人工手段攔截，保證鳥巢滴雨未下。
中國自主研發的3千米精細化云降水數值預報系統投入業務運行；國產新型高效催化劑研發取得突破性進展，催化效率提高100倍以上；雷達指揮、自動發射、立體播撒的火箭作業系統研制成功，達到世界先進水平并廣泛用于各地作業。
政策
2012年8月30日，國務院辦公廳印發《國務院辦公廳關于進一步加強人工影響天氣工作的意見》。意見提出：到2020年，建立較為完善的人工影響天氣工作體系，基礎研究和應用技術研發取得重要成果，基礎保障能力顯著提升，協調指揮和安全監管水平得到增強，人工增雨（雪）作業年增加降水600億噸以上，人工防雹保護面積由目前的47萬平方千米增加到54萬平方千米以上，服務經濟社會發展的效益明顯提高。
2014年12月17日，中華人民共和國國家發展和改革委員會、中國氣象局共同印發《全國人工影響天氣發展規劃（2014-2020年）》，明確區域發展布局。我國構建了國家、省、市、縣以及作業點五級有機銜接的組織領導體系。衛星、雷達、自動站以及人工增雨機載探測系統構成了綜合立體觀測網絡，50多架作業飛機、6500多門高射炮、8200多部火箭作業系統、5萬余作業人員組成空地一體化協同作業體系，作業指揮系統省市縣全覆蓋。
2020年12月2日，國務院辦公廳印發《國務院辦公廳關于推進人工影響天氣工作高質量發展的意見》。
投入力度
中國氣象局的資料表明：1999-2006年，中國共人工增雨2500億噸，每年超過300億噸，計劃到2010年，每年增雨500億噸。與此相關，每年在這方面的投資高達數億元，全國各地為此投入3.7萬人、約7000門高射炮和5000個火箭發射架。
主要案例
中國最早做的人工降雨是在1958年，吉林省這年夏季遭受到60年未遇的大旱。這次作業用的是食鹽，由空軍二航校的飛行員周正駕駛一架圖-2型轟炸機，在云層播撒了將近200公斤食鹽。圖-2型轟炸機是當時解放軍的主力機型，這次行動也是一次準軍事行動。
1987年5月大興安嶺特大火災中發射了降雨彈4700枚，據說在一定程度上減小了火勢。20世紀90年代，國外對人工影響天氣的興趣開始減小。2009年2月，中國北方地區發生了38年罕見的干旱，很多地方使用碘化銀炮彈促使增加降水，使人工增雨在中國成為新話題。
2008年北京奧運會，據中國官方披露數據顯示，開幕式當晚向天空打了1100多枚消雨火箭。
美國應用
美國的人工影響天氣有著較長的歷史，自上個世紀40年代現代科技發展以來就開始發展。但在當時有一定的爭議，因為起初雖然看似可以非常簡單地進行這項工作，但隨著對云認識的不斷加深，人們逐漸意識到了其復雜性。在科學界，這是一個有難度的問題。在某些情況下，播云技術可能并不能起作用，然而這些情況隨著地點、時間，都會發生改變。在過去的20年間，計算機技術有了迅猛的發展，人們可以利用其獲得更好的模式以及進行模擬。而多普勒雷達和衛星雷達的出現，可以幫助人們進一步加深對云的了解并知道降水如何形成。現代科技的發展也能幫助人們更好地去衡量我們所做工作的結果。但世界上大多數相關項目所使用的技術都是50年之前的，人們的相關知識并沒有與時俱進，所以對科學家以及項目執行者進行這一方面的培訓十分重要。
大多數項目使用的仍是50年前的技術，有很大一部分原因是基于知識和研究沒有與時俱進。在過去的20年間，有很多研究提供了新的技術和視野，需要考慮應該如何改進播云技術，如何更有效率地進行這項工作。
由于預報天氣的能力還有限，播云技術不會在所有的時間和區域都適用，但有了更好的監測和測量方法，可以更好地對一些天氣系統進行評估，一個重要的問題就是對人工影響天氣的效果進行評估。很多國家都在從事人工影響天氣工作，但相關的效果評估做得很少，或者說欠缺一些相關評估的知識和經驗。但效果評估是十分重要的一部分，因為不論是要增雨還是消雨，都在于人們想要獲得或者消除多少的雨水，或者獲得每立方米的水要花費多少。做效果評估的技術也比較可靠，但需要投入人力、設備等等。
在冬季增雪方面，美國進行得非常好，這也比較容易。對于夏季的雷暴天氣等，就比較困難了。因為還缺乏相關的了解和理論。而對于一些不能起作用的區域，也可以解釋這些原因。對于數據而言，美國使用類似醫學的體系來進行效果評估，看作業是否起到了作用。擁有的知識和理論越多，就可以更好地和模型相整合。但不論怎樣，這些都是以自然為基礎的。
在美國，人工影響天氣的項目約有36個，其中大部分在冬季實施，在美國西部以及山區，這些項目被用來增加冬天的降雪。這些項目都發展得比較成熟了，有一些已經有50多年的歷史。而在夏季，北達科他州會有一些人工消雹的項目，在得克薩斯州會有一些人工增雨的項目，這些項目都在使用效果評估以及播云的最新技術。而隨著技術的進步，相關研究的投入也越來越多。
參考資料 >
人工影響天氣這樣守護民生.光明網.2024-03-17
追云播雨護佑民生福祉！《關于推進人工影響天氣工作高質量發展的意見》實施兩周年！.百家號.2025-06-06