气象减灾
频繁的气象灾害，给世界人民带来了巨大的痛苦；面对洪水、暴雨、台风、冰雹的横行霸道，肆意破坏，人类并没有坐以待毙。科学家们早就行动起来，一直在寻找对策。现在对于各种类型的气象灾害，人类还没有完全能够驯服它们的能力。但我们已经和正在用高新科技手段，提高着预报水平，争取把灾害减少到最低程度。在这之中，对天气现象的监测、预报，以及各种防范措施，立下了卓越的功勋。
如对付突发性的强对流天气，暴雨、冰雹、龙卷风，气象雷达就可大显身手。一般六小时一次的气象监测和三小时一次的卫星探测，很难捕捉到这种突发性强对流天气；而雷达通过连续的跟踪观测，根据回波中心的强度、云顶高度、面积、移向移速的变化。就可以推断出即将出现的天气内容，对是否冰雹天气、暴雨天气、阵性降水都分辨得清清楚楚。多普勒雷达还能探测大气中风与温度的分布情况。近些年来，由于电子数字处理系统的应用，雷达更是如虎添翼，这使短期天气预报水平大为提高。
1990年5月28日，云南省云溪地区对上午8时和10时观测的两次雷达回波资料进行分析，成功地预报了“华宁县的一次强暴雨天气”。当地水利部门积极采取行动，将一些水利施工的现场进行有效防范，而使数百万元的财产免遭“毒手”。据说，从短时天气预报中获得的收益数字惊人。美国农业每年可得7400万美元，英国可得650万英镑；在能源上，美国每年收益3930万美元，英国可获40万英镑；在社会公益与安全上，美国每年竟获利3.1亿美元，英国也有380万英镑。
气象卫星的监测水平就更高了。三十多年来，由于卫星遥感技术的运用，对热带气旋、暴雨洪水、寒潮、干旱，甚至森林火灾、病虫害的监测都获得了相当大的成功。
气象卫星的云图可以清楚地显示台风发展过程的全貌，及其移动的趋势、路径、强度等。1981年，卫星云图准确地显示出8107号台风将向西北方向移动，纠正了其他资料预报的西行错误结论。据此，预报员作出了台风将在福建、浙江南部登陆的正确预报。再如1986年的8607号台风，由于提前72小时作出登陆广东的准确预报，使损失减少了十多亿元。气象卫星对台风的准确监测、也避免了一些机毁人亡的空运事故。如1981年8月31日，卫星云图显示出中日航线受台风的影响可能性很大，值班人员立即向有关部门建议取消次日的航班，确保了旅客的飞行安全。
气象卫星也能监测暴雨。在卫星云图上，一个个密集的白亮云区就是暴雨。1983年7月下旬，汉江上游水位猛涨，气象工作者根据云图反映，多次作出正确预报，有关领导在暴雨滂沱的7月31日做出了撤离陕西安康城居民的果断决定，大大地减少了人员伤亡。
对寒潮等冻害的监测，卫星也表现的得心应手。气象卫星通过红外云图资料，能获得寒潮移动的方向和进程。美国就据此为南部佛罗里达州柑橘园的种植提供了大量有实用价值的信息。据估计，该州光柑橘种植一年就可以节省4500万美元。
对于干旱的监测，卫星也可以做到。目前，全世界沙漠化问题严重。我国荒漠化面积已经接近国土的1／5。卫星可以提供沙漠动态的数据，为防沙治沙作重要参考。
卫星的监测还涉及到一些特殊灾害，如森林火灾、地震预报等。我国在1987年5月6日～6月2日的大兴安岭林区的大火扑灭过程中，卫星监测就发挥了重要作用。在整个灭火战斗中，国家气象局向森林防火总指挥部提供了七十余幅反映林火发展情况的云图。1992年5月，国家卫星气象中心又观测到大兴安岭有高温区，实况是确实在扑灭火灾。
卫星的监测，仅从减灾方面来说，还可以把对海水的监测、对植物病虫害的监测、对旱涝面积的估算包括进去。气象卫星利用冰、水的不同反射率及温度的不同特性，可以测出海冰的分布和移动情况。我国从20世纪80年代初开始，就对渤海黄海北部的海冰分布、漂移速度、外浮位置进行了卫星跟踪指出了海冰位置，帮助渤海石油公司的两艘钻井船脱离了险情。
卫星遥感技术发展到监测植物病虫害，的确是件了不起的事。农作物的群体绿叶面积指数、生物量及叶绿素含量，能反映作物的长势，对病虫害和冻害也有不同程度的反映。据说，瑞典的科学家们曾经根据卫星图片资料，提前14天准确地预报了森林病虫害。在其没有蔓延开来时，就施加了控制。
再如加纳，卫星图片还曾被作为灭煌的依据。说穿了这其实不难理解：蝗虫一般在地下排卵，而虫卵又对土壤水分有特定的要求，因而只要根据土壤温度分布的分析，就可以找出蝗虫的滋生之地。
我国从20世纪80年代中期就开始利用卫星对各种作物病情、长势、病虫害作了研究。如1987年春，气象卫星云图揭示出河南省红蜘蛛、吸浆虫、白粉病等少数病虫害。1991年2月，江苏省气象局根据18号气象卫星的遥感资料，指出受灾最严重的区域是灌南县，这为当地及时自救提供了宝贵的信息。
在估计旱涝面积方面，气象卫星根据的是光谱特征的改变、陆地绿色植物的反射特性差别，通过接收辐射测量值来进行工作的。在1986年，吉林省东部辽河流域发生大暴雨时，四平市气象局根据8月4日的气象卫星遥感资料，计算了受涝区的面积。1988年河南省遭受罕见的大旱，卫星云图也及时地提供了其地理分布情况。
但是减灾是一项十分复杂的社会系统工程。它涉及到灾情所致的方方面面。减灾，从整个过程来看，它包括监测、预报、信息传输、防御和治理、抗灾、救灾等等环节；按阶段来分有灾前防、灾中抗和灾后救。气象灾害是自然灾害中重要的一部分，利用气象技术减灾，如前面所述的监测、预报等，在这之中担负着首当其冲的重要责任。在我国，各种气象监测站网星罗棋布，监测和预警系统初具规模，但是，我国作为世界自然灾害最严重的国家之一，任重道远，比起一些发达国家来，由于人力、物力、科学水平等原因，我国仍存在着一定的差距。
比如说美国国家灾害报警系统就很完善。美国政府在五十多个州设立了350个电台，每个广播范围为70公里，这种报警系统已经覆盖了全国人口的百分之九十五。为了提高灾害预报水平，每个预报台都能接收覆盖美国及邻近区域的同步气象卫星云图图片，处理各地气象中心电传的天气资料，再用电子计算机进行数据预报。
我国近几年来，气象事业的发展与成绩不容忽视。国家每年用于气象事业的投入与取得减灾增收经济效益比为1∶20。同时，因为减灾科技的发展，灾害所造成的人员伤亡大为减少。如1991年特大洪涝造成730人死亡，比历史上同样灾害造成的死亡人数少3～4倍。
现在，气象部门积极贯彻“以防为主”的指导思想，做好监测、预报、信息传递和处理工作，为保护人民的生命财产安全服务。全国各地现有2600个气象台站业务体系，配有二百多部气象雷达，77个卫星图接收点，900个警报发射台，三千多部甚高频电话，大大地提高了对付灾害的能力。
路漫漫其修远——技术
频繁的自然灾害叫人们谈“灾”色变，心有余悸。但面对各种天气所造成的自然灾害，人类除了监测、预防、防灾，就没有别的办法了吗？当然是有的。尽管人类到目前为止，还没有找到降服各种天气现象的有效办法，但是人类在征服大自然的路途上，一直在迈着坚实的步伐，并且取得了一些成功。人是伟大的，在自然灾害面前畏缩，是不可取的选择；当然蛮干、冲动也是要不得的。关键是要采取理性的态度，运用现代科学技术，继续探索大气各种现象的演变规律，对症下药，在一定程度上降服各种气象灾害。
现代实验方法的应用
有一种现象不知道大家注意到没有：当我们面对一块玻璃或镜子呵热气时，玻璃、镜子表面会变得模糊不清；当我们打开冰箱时，有时会发现冰冻的食物上带有冰屑。这是怎么回事？好多人会迫不及待地解释：这是空气中的水汽凝成了水滴，或者水滴结成了冰。没错，看来，只要有条件，我们自己也可以模拟地制造雨水和冰雪。科学家们也正在沿着这条路日夜兼程。云室，一种对云进行实验模拟研究的主要设备，就是证明。
云室，它是用来模拟自然云的各种现象的。譬如，云滴是如何增长的、冰晶是如何产生和发展的、云中的雷电是怎么回事，等等。云室有大有小，小的只有几十毫升，大的可达上千立方米。它的研究对象很多，涉及到水汽的，有扩散云室和对流云室；涉及到温度的，有冷云室（低于0℃）、暖云室（高于0℃）、等温云室（温度分布均匀）、梯度云室（温度在垂直方向不同）；涉及到雾的，有混合云室和膨胀云室。
云室并不能代替真正的云，它只是一种模拟，这种模拟是有限的，但是它可以近似地反映云的各种实际现象，有利于人们弄清它的活动规律。我国在1985年就建有亚洲最大的综合性中性云室，约有96立方米。这个云室的温度、湿度、气压可以进行调节，云室顶部还装有风洞。另外，我国还有一些等温云室和小云室。等温云室可以对人工降雨的催化剂进行研究。
利用云室，科学家们取得了一些科学研究成果。日本科学家曾在一个同心圆柱形的对流云室的实验中发现：雪晶的形状与它们形成时的温度、湿度条件有关。如果温度在-5℃，雪晶会长成针状；在-15℃时，雪晶会长成枝状。
因而，科学家们认为，改变云室的温度、湿度，就可以制造出不同图案的雪晶；反过来，通过雪晶的形状，就可以判断云层的温湿度。
再比如，美国科学家们通过混合云室发现，干冰可以使云冷却冰晶化、碘化银具有很好的成冰性能。正是从此处得到启发，气象工作者的人工降雨催化剂首选就是干冰和碘化银。
当然，建造云室只是人工模拟的一个方面。其实，不要说短期的天气现象可以模拟，信不信由你，气候变化也可以人工模拟呢！
气候模拟与现代大型电子计算机的出现分不开。20世纪第二次世界大战后，由于各个国家工业飞速发展，造成“三废”（废水、废气、废渣）对环境的严重污染，人为因素也在一定程度上造成全球的大气温度升高、气象灾害频繁等气候变化。为了探测未来气候变化的结果，提高人们的防范意识，一些国家的气象学家纷纷求助于大型电子电子计算机，他们把一些人为的因子引入气候模式，然后进行人工模拟。
这种气候模拟应该说比较可信。因为一些因子的反馈作用也被考虑进去了，这就使该模拟处于一种动态的系统中。比方说，由于温室效应作用，全球大气温度上升；大气温度上升，海面蒸发加剧，这样云量增多，削弱了太阳辐射，地面温度也因此相应降低，而大气主要吸取的是地面热量，所以大气温度的剧增也受到牵制。
目前，美国国家研究理事会的平衡气候模式模拟结果引人注目。他们认为未来气候会有以下变化：
（1）平流层温度降低（平流层指对流层以上的一个层次）。
（2）全球地面平均气温增高。
（3）全球平均降雨量增多。
（4）海冰减少。
（5）极地气候变暖，特别是在冬季。
（6）大陆气候变干燥，尤其夏季最为明显。
（7）高纬度地区降雨量增多。
（8）全球海平面上升。
这些模拟结果，与近些年来全球某些气候变化的趋势相吻合。但是一些气象学家却抱着审慎的态度。他们认为，未来气候变化是否真正如此，还需要实际来检验。
天公可以作美
天公不作美。雷声轰轰，叫人心惊胆战；漫天的大雾，令飞机、火车望而却步，成了“睁眼盲人”；还存在那久晴无雨的日子，干旱把人畜急得到处乱窜……忽然，几声炮响，久旱后的天空下起了小雨；一阵飞机马达声响过，机场上的大雾消散……这是咋回事呢？原来这是在进行人工降雨、人工消雾活动。人工影响天气，驱灾避灾的办法很多，比较成熟的有人工降雨、人工消雾、人工消雹、人工避雷等方面。
人工降雨
人工降雨，就是指根据云和降水形成的机制，通过播撒一定数量的催化剂，从而达到激发和增加降水的目的。
人工降雨的原理很容易理解。我们知道，云是由大量的小水滴构成的；但这些小水滴并不一定凝结成冰晶，即使温度在0℃以下也可能只是枉然。
但如果云中一旦存在冰晶，它就会吸收水滴蒸发的水分而迅速增长，进而形成雪降落下来。雪下降时可能融化，导致降雨。
但是云有暖冷之分，因而对冷云和暖云实施催化降雨的方法是有区别的。例如，在我国北方和冬季的云大多是冷云，它们由过冷却云滴（0℃以下）和冰晶共同组成。此时要使云中产生更多的冰晶，由无雨转向有雨，或使雨量增大，必须使云中冰晶增多。可以向云中撒干冰，使局部温度下降，或者引入碘化银，使水汽分子在此冰核上凝结形成冰晶。至于暖云，则要设法使云中水滴重力变大，破坏云的稳定状态。有三种方法，一是撒吸湿性物质（如食盐，使水滴凝结增大，或者干脆从飞机上直接将水泼入云中，加速降雨的产生；也有利用樟脑等表面活性物质，抑制蒸发作用产生降水。
根据统计表明，人工催化适宜增雨的云，可以使降水量增大10％～30％。有人因此估算，在一个平均降水量为300毫米的一万平方公里的面积上，可以增加六亿立方米的水，这可是个不小的量。
人工降雨引入催化剂有几种方式，或用飞机在云顶或云中选好合适的位置，直接播撒干冰、盐粉或碘化银焰弹；或者用气球把碘化银与火药红磷混合物带入云中；或者干脆用高射炮和火箭把催化剂射入云中。此外，据说用地面燃烧的办法，也可以把碘化银烟粒送到云中，但条件是这种云必须很低。
当然，人工降雨的问题也不少，关键是要判定是什么云和在云的什么部位引入催化剂的效率最高。
人工消雹
人工消雹在两百多年前就有人开始尝试。消雹其实只起对雹“以大化小，以小化了”的作用。具体地说，就是向云中施放碘化银或碘化铅等催化剂，它们会使云中冰晶数目增多，冰晶形成雹胚时会消耗大量的过冷云滴，结果使所有的雹胚都无法长得太大。雹块下降时有的会融化，这就形成了水滴，或者缩小成小冰雹，于是消雹的目的就达到了。和人工降雨一样，也有使用吸湿性物质消雹的，如食盐，它们会吸收云中的水分，使雹胚不至于膨胀得太大，及时降落到地面。
