水资源严重短缺 科学家试向天空要“云水”

仲夏还没有结束，北方“很渴”。今年初夏以来，一场大旱席卷了中国东北和华北地区，过度开采地下水，切断河流，水库蓄水持续短缺，甚至干涸。水资源的严重短缺迫使人们仰望天空中的云。作为一种重要的气候资源，云水资源经过多年的开发利用，在缓解干旱和补充陆地水资源方面发挥了什么作用？它能成为解决未来水资源短缺问题的重要力量吗？

云水资源储量超过7座三峡水库

“所谓空中云水资源是指储存在大气中的液态水和固态水的总量，是可以通过人工干预直接开发利用的水资源。”中国气象局人工影响天气中心的研究员姚说。1946年，美国科学家文森特·谢弗(Vincent Schaeffer)通过实验证明，如果在0℃以下的云层中人为使用少量催化剂，许多冰晶会加入云层，并在融合和增加后以雨滴的形式掉落。因此，利用云水资源的人工增雨(雪)活动已在世界各地开展。

"云水资源主要集中在对流层中下部的云中."中国气象局人工影响天气中心的研究员周玉泉告诉记者，中国的云和水资源的分布在地理上是不平衡的。初步研究表明，云水资源相对集中在我国西南和东南地区，而北方，特别是*和内蒙古的云水资源总量相对较少。从时间分布上看，各地区的云水资源总量存在明显的季节性差异，但从现有技术手段评价来看，储量仍然很大。

中国气象局的相关统计显示，中国年平均云水资源(包括水汽)约为2.2万亿吨，是年平均降水量的近4倍。降水效率只有28%左右(西北地区只有15%左右)，而87%的云水资源最终流出了中国的天空。目前，中国年人工增雨约500亿吨，不到年降雨量的1%。人工增雨作业一般可增加降雨量10% ~ 20%。按照目前的技术水平，如果全国的空气云和水资源能够得到充分开发，人工增雨的潜力将超过每年2800亿吨。

据媒体测算，三峡水库175米的蓄水位总库容近400亿立方米，2800亿吨空中云水相当于7座三峡水库。

云水资源可以有条件地开发。

人类向空中的云要水资源是否违反自然法则？经过多年的研究，科学家给出了否定的答案。

"科学已经证明云水资源是可再生资源."周玉泉说，地球的水循环系统循环往复，大气降水实际上来自海洋和陆地水的蒸发。水蒸气在空中上升、冷却并凝结成云，然后以雨、雪等形式落到地面，渗入土壤，或形成流入河流、湖泊和海洋的径流；水再次蒸发，补充大气中的水蒸气，并无休止地循环。此外，人工增雨作业通常是在几十公里的微观尺度上进行的，这种小范围的影响不会影响整个气候系统。另外，目前的催化剂主要是碘化银，含量很少，对环境没有污染。

“应该强调的是，人工降雨不是‘人工降雨’，并不是所有的云都可以用来‘播种降雨’，所以有时很干燥，但人工降雨是无法实现的。”姚表示，云和水资源需要科学评估，而晴空或天上的云都很薄，不具备作业条件。只有当云系统发展到一定厚度，云有充足的过冷水(0摄氏度以下的水，但没有冻结)和足够的云体外部的水蒸气时，才适合人工增雨。一般来说，随着天气系统的发展，具有降水潜力的云，如发展阶段的深层云系和堆积云系，都适合人工增雨作业。

“例如，雨云就像沾了水的海绵。如果自然作用不够，云中的水就不能被完全挤出去。”姚对说道。

更多“空中之水”的开发依赖于技术突破。

当水资源短缺时，我们如何从天上“借”更多的雨水？“要提高云水资源的开发能力，与气象部门对‘天’的科学而细致的判断以及运行技术的持续改进密切相关。”姚对说道。

“我们现在是一个人工影响天气的大国，但我们还不是一个大国。”周玉泉说，现有的人工增雨(雪)作业技术主要包括在空中播云或使用火箭、高射炮、烟雾炉释放催化剂等手段。中国是世界上应用规模最大的国家，但其先进技术水平仍落后于美国的一些先进国家。

目前，在云水资源开发方面，我国主要侧重于防灾减灾、应急抗旱，逐步走向生态环境保护和水资源开发。周玉泉表示，如何在非干旱季节和地区有效开发利用丰富的云水资源也是下一步工作。

此外，“在高温和霾天气下的人工增雨、降温和除霾技术目前也正在试验中。云水资源的开发除了弥补水资源的不足之外，还有更广阔的应用前景，但也面临着许多需要不断探索的技术问题。”周玉泉说道。(原标题:试着向天空要“云和水”)