有人做过这样的试验，在室内用燃烟产生一股细小的上升气流，然后再用玩具般的小炮轰击。结果在炮击后0．2—0．3秒就发现烟道摆动，并逐渐向上扩展，半秒钟后复又平静如初。
另一个试验是借助于垂直风洞产生的稳定上升气流，支托住许多葵花子，使它们悬浮在空中不掉下来。这时再用火枪轰击，葵花子突然跌落下来。
此外，炮击自然界积云的中上部时，往往出现云顶下塌或云体消散的现象。在高炮降水作业时，也常观测到“炮响莆落”的现象，即炮击云体后仅几分钟，就获得人工降雨或转的直接效果。
这些室内实验和野外试验表明，爆炸是通过影响云中的上升气流，从而达到防雹的目的的。不过，爆炸的能量是十分有限的，根本无法与云中强大的对流能量相比，因此，爆炸对云中上升气流的影响，只是起着一种“触发”作用。云中大量降水粒子在上升气流的支托下，悬浮在云雾大气中，但这种平衡状态是很不稳定的，就象葵花子悬浮在垂直风洞的气流中那样。云中上升气流一旦受爆炸波的扰动，这种暂时的平衡立即遭到破坏，使大量降水粒子集中降落下来。它们在下降过程中，拖带周围的空气而产生下沉气流。降水粒于在下降蒸发过程中，不断吸收汽化潜热，又促使空气变冷下沉，从而加速了云中下沉气流的发展。爆炸影响云中上升气流的作用，在云内尚未形成大雹块时，往往能起到抑制或削弱冰雹的生成，甚至使云体逐渐崩溃。即便对于已形成大雹块的冰雹云，猛烈的炮击使冰雹就地降落，保证了下游作物区免遭雹灾。
爆炸还能影响云的微观物理过程。
有人在隆冬季节，利用公园里自然喷泉所喷出的过冷水滴，进行炮击试验。炮击后发现有大量冰粒降落，而炮击前并没有这种现象。因此，可以认为爆炸能促使冰雹云中的过冷水滴冻结。大量过冷水滴的冻结，就像在冰雹生长区过量播撒人工冻结核一样，起到抑制冰雹形成的类似效果。
此外，爆炸还会强烈震动云中已经形成的冰雹。冰雹中因含有许多气泡空隙，受震后往往被松散或破裂，使冰雹变小，或形成危害不大的软雹。
近年来，还有人在冰雹云中专门制造下沉气流，促进云体崩溃，以达到防雹的目的。例如，用大口径炮弹爆炸，造成大量碎片飞溅，或集中播撒诸如水泥、沙子等微粒，还有用喷气飞机近乎垂直地向上飞行的方法，来制造下沉气流。人工制造云中下沉气流抑制冰雹的方法，其效果如何，还有待于继续试验。
（第五节）人工防雹的工具及效果检验
人工防雹的成败，不仅取决于人工影响原理的科学性以及对雹云的正确识别，还取决于防雹工具的合理使用。
我国广泛采用的爆炸防雹作业分为地面爆炸、云下低空爆炸和云中爆炸三种方式。
地面爆炸使用的工具有炸药包和各种土炮。炸药包多放置在山上低洼的地方，以增加威力。土炮（内无炮弹，只有火药）则多置于山头，对准冰雹云，排炮齐放，威力较大。这种方法简单易行，有利于大范围联防。
云下低空爆炸常用土火箭、空炸炮和土迫击炮等。这种运载工具能将炸药带至一千米左右的高度发生爆炸。
土火箭由头部、箭体和尾翼三部分组成。头部呈圆锥体，内放炸药。箭体是火箭的动力部分，由箭筒、燃烧室、喷管等组成。土火箭筒体一般由多层牛皮纸卷成。尾翼由五合板或铁皮组成，有三翼和四翼两种，起定向平稳的作用。它的发射高度约1000米。
空炸炮（又叫礼花炮）由炮筒和炮弹两部分组成。炮筒系无缝钢管，底部焊有一块铁板，炮筒上部套上二个或三个铁脚，以便把炮筒支撑起来，炮口朝天，移动支架，可以改变发射角。炮筒长度为1—1．5米，炮筒口径约10厘米。空炸炮炮弹为球形，有纸壳、泥壳和塑料壳三种。弹头内放2两炸药。为把弹头送入空中，弹头下边装有一个发射药包，其上穿一根导火索，与发射药包相连通。点燃发射药，弹头上升到最高处时，导火索燃完，便点燃弹头中的炸药，使之在空中爆炸。空炸炮的发射高度一般不超过500米。
土迫击炮也由炮筒和炮弹两部分组成。炮筒与空炸炮相同，可以互换使用。炮弹模仿军用迫击炮弹，呈流线型。弹体用红胶泥捏成，泥壳外再糊几层牛皮纸，尾管用牛皮纸卷成。尾翼采用废铁皮，用螺钉固定在尾管上。土追击炮弹的发射高度大致在1，000米左右。
云中爆炸要求在3—7公里高度范围内爆炸，因此需用性能较好的火箭（箭身用硬塑料或无缝钢管）或用高射炮对准冰雹云射击。目前，我国人工防雹用的是“三七”高射炮。炮弹是整装式的，由下列主要部件构成：①定时自炸引信，②装有碘化银炸药及曳光的弹丸，也有用不装碘化银的装备弹，③装有发射药及底火药筒。炮弹全长382毫米，重1．6千克，弹头重0．73千克，口径37毫米，初速约860米／秒，有效发射高度3—5公里。
至于使用何种工具，选择什么时机，在冰雹云的哪个部位爆炸，要不要施加催化剂，这些都直接关系到人工防雹的效果。各地需根据自己具体的情况，在实践中不断总结经验，以最小的代价，获取最大的经济效益。这就是人工防雹的宗旨。
目前，各地爆炸作业虽不尽相同，但一般来说，如果能做到及时爆炸，集中火力，击中要害，则效果较好。对于地面和云下低空爆炸作业，最好是在冰雹云前部的上升气流区引爆，集中优势兵力破坏或扰动上升气流，从而影响冰雹云的形成和发展。如在冰雹云中爆炸，则应尽量在云体中、上部的冰雹生长区引爆，充分发挥爆炸影响云内微观物理过程和动力过程两方面的效果。
云中播撒催化剂的方法，也是多种多样的。我们仅以播撒碘化银成冰核为例，介绍几种主要的催化作业方法。
最简便的办法，是在地面分散布置许多碘化银成冰核发生炉。在冰雹云形成以前，把浸润了碘化银丙酮溶液的木炭炉点燃，这样在大气中就形成大量碘化银晶体，并凭借上升气流带入云中。此法虽然简便，但针对性差，催化剂消耗量大，作业带有一定程度的盲目性，因此采用此法的国家不多。
较为有效的催化作业方法，是事先利用气象雷达等工具，及时准确地识别云中冰雹生长区，然后用火箭、高射炮将碘化银催化剂通过爆炸撒入云内冰雹生长区。此外，也可用飞机将催化剂撒入冰雹云体下面的上升气流区，靠气流带入云中。还有用飞机在云体周围发射火箭，直接把催化剂送入云中关键部位。 根据群众防雹催化作业的经验，利用火箭和高射炮进行催化作业时，不要打云头、云根，而打冰雹云的中、上部位，亦即上升气流较强的部位。这里，云内的温度通常低达-10℃，是冰雹生长的关键部位，催化效率较高。射击方式则以大量、集中炮击为宜。
人工防雹原理和作业方法的正确与否，最后应由防雹效果加以检验。目前，检验人工防雹效果有统计对比和物理检验两种方法。
人工防雹的统计对比检验方法，是根据防雹地区在开展人工防雹前后灾情的多年平均，来判断防雹效果。例如内蒙古自治区察右前旗老羊圈大队，有耕地17200亩，开展人工防雹前的六年里，平均每年受灾面积占总耕地面积的25．5％。防雹后的六年里，平均每年受灾面积的比例下降到1．3％。防雹效果显著，使受灾面积减少了95％。
此外，还可对不同地区进行统计对比，其中可选取一个防雹作业区，另一个则为与雹灾相近但不采取防雹措施的对比区。根据两个地区受灾面积多年平均的统计对比，来检验防雹效果。
防雹效果的物理检验方法，是根据对成雹过程起关键作用的物理量在防雹作业前后的变化，来判断防雹效果。这些物理量可以选择冰雹平均直径、雷达综合指标、闪电次数等作为判据。例如，四川省冕宁县进行高炮防雹作业，作业后发现炮击部位的雷达回波消失，回波顶的高度下降。山西省昔阳县进行人工防雹作业，作业后发现闪电次数急剧下降。这些变化都说明防雹作业对冰雹的发展确能起到一定的抑制作用。随着探测技术的发展，有可能选取冰雹数密度、冰雹和雨的比例、冰雹大小的分布等更为直接的物理量，作为防雹效果检验的判据。
冰雹云变化迅速，降雹过程短促，成灾范围狭小，重复性差。这些特点增加了防雹效果检验的困难。加上雹云体态臃肿，过程复杂，难于进行总体摸拟实验研究。因此，如何寻找一种公认的、令人信服的、可靠的客观检验防雹效果的方法，仍然是摆在大气物理科学工作者面前的一项艰巨任务。
