3月8日，由中航工業(yè)航宇救生裝備有限公司研制的新型柔翼無人機人工消霧試驗在湖北沙市機場成功完成。

新聞背景

今年“兩會”期間，全國人大代表、中航工業(yè)航宇公司董事長馬永勝透露說，由中航工業(yè)研制的新型柔翼無人機即將在機場、港口進行首輪消霧試驗。該柔翼無人機最高可搭載700公斤消霧催化劑，在5公里范圍內進行消霧作業(yè)。一些媒體將其評價為：“人工消霧霾手段，可有效遏制和消除霧霾天氣帶來的危害。”

很多讀者對此充滿期待。然而從科學理性的角度看，對人工消霧特別是消霾，目前還不能期待過高。

有過成功但范圍不大

“人工消霧的研究是從二戰(zhàn)時期開始的。那時，英國空軍為了保證軍用飛機能順利起落，用廢棄的飛機發(fā)動機在跑道上排成一排運轉，噴氣上下攪動，幾分鐘就可以使暖霧蒸發(fā)消散，但過一段時間霧又合攏過來，所以成本較高。”中國科學院大氣物理研究所研究員雷恒池這樣說。

據介紹，當時這套系統(tǒng)安裝在15個機場，保證了2500架飛機1萬人安全起落。二戰(zhàn)后，美國曾將這套系統(tǒng)用在商業(yè)運輸機上，上世紀60年代法國在巴黎的機場也用過，前蘇聯在15個機場安裝過。

我國自1958年以來，一直重視霧的物理學研究和人工消霧試驗。據有關專家介紹，我國科研人員曾經先后在江西廬山、福建、重慶、成都、上海和北京等地進行過霧的宏微觀結構觀測和人工消霧試驗。

中國氣象科學研究院研究員姚展予撰文回顧我國人工影響天氣研究時指出，該研究院利用噴撒氯化鈣粉末、鹽粉和耐火土等方法，先后在江西廬山、重慶、成都、北京等地進行過消暖霧試驗，能改變局地能見度數分鐘。

1967年冬季，在重慶曾進行過24次試驗，試驗區(qū)面積為3000平方米，噴撒氯化鈣粉末后30秒，能見度一般開始轉好，最好一次能見度從20米變到1000米，消霧面積為1萬平方米，停止播撒后，消霧區(qū)維持5-8分鐘，然后逐漸恢復原來狀態(tài)。1971年在成都雙流機場進行過飛機播撒氯化鈣消霧試驗，1984年在北京南苑機場用直升機進行過播撒耐火土鹽粉的消霧試驗，均能在一定程度上改善機場能見度，但維持時間不長。

消除冷霧常用制冷劑

霧災使得水平能見度降低，嚴重影響航空海陸交通運輸，給人們的生產和生活造成不便和經濟損失。霧有冷霧和暖霧之分，冷霧是指霧中溫度在0℃以下的霧，霧中溫度在0℃以上則稱為暖霧。我國冬春季出現霧的頻次頗高，北方地區(qū)多為冷霧，純粹的冰晶霧出現很少；南方多為暖霧，冷霧出現相對較少。

中國氣象局人工影響天氣中心負責人郭學良說，消除冷霧是用如液氮或液態(tài)二氧化碳等制冷劑，使霧滴變成冰晶掉落地面。我國進行多年的消霧科研試驗表明有一定效果，且消除冷霧的效果比消除暖霧更為明顯。

國內外目前最流行的消冷霧的方法是利用液氮作為制冷劑，采用移動車載裝置噴灑，或者系留氣球攜帶液氮承載器進行空中播撒。國外已經有一些重要高速公路兩旁裝有自動控制的液氮發(fā)射系統(tǒng)，實時監(jiān)測高速公路的能見度，達到臨界值時自行噴灑液氮消霧。鑒于這種固定裝置的一次性投資太大，國內尚未安裝。

在消除冷霧方面，中國氣象科學研究院與北京市人工影響天氣辦公室合作用液氮在北京首都機場進行過多次消霧試驗。例如，1996年12月15日，北京首都機場出現過冷霧，能見度200米，用兩輛液氮罐車在機場噴灑液氮，作業(yè)后霧中出現冰晶，并有雪花落地，地面出現薄層積雪和米雪，能見度逐漸轉好，消霧效果明顯。

“2002年，我曾在臨潼機場做過人工消除冷霧試驗，用的是液態(tài)二氧化碳，成本很低，一個鋼瓶也就幾十元錢，效果不錯，能見度從50米擴大到300米。”雷恒池表示。

消除暖霧難度會更大

消冷霧技術方法相對較成熟，消暖霧要比消冷霧困難。經科學家反復試驗研究，消暖霧主要有三種方法：

吸濕法在霧中播撒氯化鈣溶液或尿素、鹽粉等物質，以消除霧中的水汽；

加熱法在霧區(qū)安裝能噴射高溫氣體的發(fā)動機系統(tǒng)，加熱空氣，以蒸發(fā)霧滴；

擾動混合法用螺旋槳攪拌，使上下干濕空氣混合消除霧氣。

此前，四川省人工影響天氣辦公室高級工程師劉東升曾指出，在空中播吸濕劑很難到達近地面驅霧；而加熱法范圍有限、成本高、推廣困難。如果希望一條高速路不受大霧困擾，就需在沿線設置噴射高溫氣體的設備，這樣一來消霧成本非常巨大，而且設備周圍的霧氣消散了，但其他地方的霧仍會彌漫過來。

中國氣象科學研究院郭恩銘等曾研制熱力動力消暖霧技術。熱力動力消霧系統(tǒng)主要由噴氣發(fā)動機和調節(jié)仰角和方位角的油壓裝置構成，它們固定在一個載重汽車上，噴氣發(fā)動機工作時在其尾部形成高溫射流，可形成一定范圍的高溫區(qū)，其中的霧滴能被蒸發(fā)。1987年12月8日至15日，用熱力動力消霧系統(tǒng)在成都雙流機場進行了7次消暖霧試驗，取得明顯的消霧效果，具有一定的應用前景。

而在民間，消霧常用的辦法是在農田撒施草木灰，以此吸收局部的地面水分，減少水分蒸發(fā)，達到降溫目的，減少大霧。

消霧還不是氣象部門常規(guī)業(yè)務

“通過人工增雨或者消雨對霧和霾天氣進行干預的影響是非常有限的”，中國氣象局應急減災與公共服務司副司長王志華表示，只能在局地開展一些局部的實驗，目前氣象部門正在開展這樣的實驗和探索。

中國氣象局人工影響天氣中心負責人郭學良表示，人工影響天氣消減霧、霾的主要方式是人工增雨和人工消霧。目前，人工增雨在我國各地氣象部門已成為一項業(yè)務工作，且應用范圍較廣。其對清除霧、霾有較好的效果，但前提是必須有降水形成的條件。所謂人工增雨，是指通過飛機或火箭向云中播撒干冰、碘化銀等催化劑，促使云層降水或者增加降水量。郭學良所說的“有降水形成的條件”，就是要有合適的云層，否則就是“巧婦難為無米之炊”。

人工消霧是影響天氣的一個努力方向。針對中航工業(yè)研制的新型柔翼無人機消霧試驗，南京信息工程大學大氣物理學院教授韓永翔近日指出，中航工業(yè)的新型無人機只是增加了一個人工消霧的工具而已。目前，催化劑消霧技術在機場經常使用。

王志華強調，要真正減少霧、霾天氣還是得從兩個方面采取措施，一個方面從根本上減少污染物的排放，另外一個要建立重污染天氣的應急預案，根據天氣預報提前采取措施，減少或者避免重污染天氣的發(fā)生。人工干預只是從科學角度做一些探索，要形成實際的能力，目前的科學水平是很難實現的。

郭學良表示，正是因為客觀條件的限制，消霧還未成為氣象部門的常規(guī)業(yè)務工作。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網”