[科普中国]-人工影响天气效果检验-

人工影响天气效果检验是一个极为重要但又是非常困难的课题，是当前国内外人工影响天气面临的亟待解决的重大科学技术问题之一。

人工影响天气催化后，云和降水是否产生了预期的明显变化，这主要表现在：云和降水的宏微观物理景有无明显变化?如云厚、面积、上升气流速度、雷达回波参数、云内温度廓线、云持续时间以及云中冰晶数浓度、大云滴数浓度、含水量、谱宽等是否产生预期的变化。这反映的是人工影响天气试验的直接效果，又称物理效应。地面的降水是否增加，这反映的是人工影响天气的间接效果，又称最终效果。人工影响天气的最终效果是人们进行人工影响天气活动所特别关注的问题。

统计检验得到的人工影响天气试验效果只有在获得物理上的解释，并为观测到的物理效应所证实时，人工影响天气试验效果的检验才是完整的，令人信服的。

简介人工影响天气效果检验是一个极为重要但又是非常困难的课题，是当前国内外人工影响天气面临的亟待解决的重大科学技术问题之一。

统计检验得到的人工影响天气试验效果只有在获得物理上的解释，并为观测到的物理效应所证实时，人工影响天气试验效果的检验才是完整的，令人信服的。1

人工影响天气效果检验的重要性人工影响天气效果检验的重要性主要体现在两个方面：它不仅必须明确回答人工影响天气作业(试验)是否有效，而且必须明确回答人工影响天气作业(试验)效果有多大。当前，人工影响天气效果检验所面临的困难也主要在两个方面自然降水的时空变化大，评估对象存在着巨大的不确定性，我们还无法对其作出明确的定量预报当前，人工影响天气主要通过播撒催化剂，直接影响自然云中的核化过程，人为影响的环节和强度受到一定限制，同时，对云、降水的物理机制和发展变化的物理过程还缺乏全面、系统、深入的了解，而且，人工影响所引起的变化幅度常低于自然起伏，使客观、定量地评价人工影响的效果显得十分困难，尚不能把人为影响和自然变异完全区分开

因此，人工影响天气效果检验问题的解决不仅将推动云和降水以及人工影响天气理论的发展，而且也为人工影响天气的进一步应用提供科学依据。1

人工影响天气效果检验研究的现状人工影响天气是建立在云和降水物理学基础上的一门应用技术科学，其活力取决于其效果和在减灾抗灾中的作用。实践证明，人工播云试验的结果可出现正效应、负效应或无效应。当前，我国人工影响天气已作为抗旱救灾的一项重要手段，投入了大量的人力、物力，广泛开展了外场作业。然而，在旱区施行人工播云后是否会使降水增加、有利于缓解早情?在库区开展人工播云是否增加水库库容量?播云后云的发展是否按照人们所期望的方向变化?这些均是人们极为关注的问题。但是，由于云和降水自然变率大，并受不同时期气候、天气制约，因此，进行严格的效果检验目前在国内外都是一个极为困难的问题。

近几十年来，根据国内外所进行的大量有设计的外场试验研究，云物理工作者设计出两大类试验方案，即随机试验和非随机化试验。1

随机化试验作为科学上可接受的最可靠的检验播云效果的方案是统计学家最为推荐的试验。所谓随机催化试验，是根据以随机原理制定的方案所实施的人工影响天气催化试验。为了尽可能客观地检验人工影响天气的效果，试验方案中规定，在适合催化作业的时期里，是否催化作业，由随机方法确定，这样可以消除试验工作中的某些主观因素的影响。对这样获得的催化与不催化的两组试验资料进行分析，评定其催化效果，并对效果作统计学检验。这种方案根据降水自然变率和预报效果计算统计个例，在信噪比很低的情况下，约需5～10年的试验周期(叶家东1998)，如福建古田的随机化人工影响天气试验长达12年。由于这种试验周期长，需要大量的试验样本，并且要求放弃一半的可作业机会，因此，一般在业务作业中很少采取这种试验方案。1

非随机化试验对业务作业来说是一种花费少、易获取增雨效果的方法，它已在世界范围广泛应用，并为播云有效性提供了一些证据。这将是本章后面主要介绍的内容。这些试验通常假设自然降水在时间、空同上是平稳的，实际作业很难满足这个假设条件，从而降低了效果评估的可靠性。

由于现阶段人们对云、降水物理过程及人工影响天气原理还没有完全了解，以及探测技术和仪器设备的局限性，为了客观地、科学地、定量地评估人工影响天气的效果，迫切需要加强以下方面工作。

(1)严格设计，加强监测手段，以获取试验和作业过程详细完整的各物理量变化的证据。

(2)完善效果统计方法，提出能客观、定量地评价效果的统计学方法。

因此，迫切需要建立和发展适合我国人工影响天气实际的、客观的、科学的和定量的人工影响天气效果检验技术方法。这是人工影响天气科学研究的重要组成部分，也是本学科领域极为重要的研究课题。1

本词条内容贡献者为:

刘勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院