種雲(cloud seeding)

種雲(cloud seeding)
台中市南屯區大業國中彭天音老師/國立台灣師範大學地球科學系陳正達教授責任編輯

作者：amandabhslater@Flickr

一般人認為「天上沒有雲就不可能下雨」，但是就算天上有各式各樣的雲，卻也不一定會下雨。過去六十年來，科學家已經做過很多次實驗，將人造的結冰核施放到雲裡面，藉以改變雲的行為，「種雲」的想發是希望飽受乾旱之苦的地區能增加降雨、減低嚴重雹暴的災害程度、消除機場大霧，甚至減弱颱風的破壞性。而人造雨的想法即是：選擇有雲的天氣情況下，撒播適當的種雲，增強降雨的機制。

種雲的技術發展於1940年代期間，由美國奇異公司(General Electric Company,GE)藍穆爾(Irving Langmuir, 1881-1957)與雪佛(Vincent Schaefer,1906-1993)兩位科學家負責，二次世界大戰期間，他們的實驗室接受美國政府委託進行軍事研究，他們曾發展出一套類似煙霧製造器的裝置，可用來掩護軍事行動，以防敵軍發現。但因為飛機經過雲裡低溫攝氏零度的過冷區域時，機翼會有結冰問題，嚴重影響飛航安全，於是他們開始研究「減少結冰」；然而不久後，他們研究重心轉變成「增加結冰」，他們從機翼結冰的研究得知，就是因為雲裡面會形成冰晶，過冷水滴才能發展成較大的粒子，進而掉落成為降水。於是他們就想到，如果可以讓雲滴結冰，或許可以增加降雨機會。在1919公尺的華盛頓山雲霧中，他們很興奮地發現，即使在攝氏零度以下，雲裡仍有液態水滴。於是在實驗室中，發現這些過冷水滴在沒碰到固態物質前仍是液態的，兩位科學家開始尋找合適的結冰核。一開始他們挑了大氣本來就存在的粒子，像是煤灰、火山灰、硫及矽酸鹽等，然而這些粒子都不能讓「呵氣雲」的過冷雲滴產生顯著變化。有一天，雪佛突發奇想，決定讓實驗的冰箱裡的空氣變得更冷，於是放了二氧化碳結冰成的乾冰，沒想到呵氣雲開始閃閃發光，立刻變成冰晶掉落，形狀和天然雪花的分枝狀一模一樣！一九四六年十一月十三日，雪佛從飛機上灑下一千三百公克的乾冰粉末，不到五分鐘，灑下乾冰那部分層雲形成雪花，掉落了大約一千公尺，隨後在下方較暖空氣中蒸發掉了。

若溫度在-4℃~-15℃的冷雲，碘化銀(AgI)為目前人造雨主要使用的雲種，人造雨後所測得到雨水中銀的濃度約為0.1毫克，其值遠低於美國公共衛生部門所規定自然環境中可接受的銀濃度標準50毫克範圍，而一般我們日常生活中所攝取碘鹽中的碘也遠高於人造雨所產生的碘濃度。故目前在國際間並無因使用碘化銀雲種造雨而影響環境的報告出現。

參考資料：
1. 中央氣象局，1992：人造雨作業手冊。
2. 看雲趣，普瑞特─平尼(Gavin retor-Pinney)，2008，出版：遠流