作者: 邱顯榮

「人工增雨」以往被稱為「人造雨」,是在天空中產生降雨的技術。

然而隨著科學研究的進展,科學家逐漸釐清人工增雨的技術,應是讓本來就會下雨的雲「加快」或「加強」雨水形成的過程,因此「人工增雨」又被稱為「種雲(cloud seeding)」。

不同氣候型態的地區,其雲層的所提供的環境條件、生成降雨的機制不同,故須採取不同的增雨策略,而目前有「冷雲種雲」及「暖雲種雲」的增雨方法。

根據水利署 2012. 人工增雨作業評估計畫(2/2)期末報告書整理種雲理論,「冷雲種雲」主要根據白吉龍(Bergeron)所提出的冰晶與過冷水飽和水氣壓差異將促使冰晶迅速增大成長的現象,此方法又可細分為靜力種雲(Static seeding)及動力種雲(Dynamic seeding);「暖雲種雲」主要與大氣中的雲凝結核有關,又可細分為水滴種雲(water droplet seeding;又稱雨胚種雲)及吸濕性粒子種雲(hygroscopic)。

台灣又該使用何種種雲方式呢?

根據研究,台灣由於地理環境及位置特徵使冷雲通常不缺乏冰核,且氣膠狀態多半屬大陸型或都會型,符合暖雲增雨的條件。
所以台灣現在通常都是進行暖雲增雨尤其吸濕性粒子種雲唷~

至於人工增雨有沒有效果,可不是一人說得算,還得拿出「證據」來!

這便是接下來要介紹的「增雨成效驗證」。

國際上人工增雨檢驗效果之方法主要有三種(Wu et al. 2018; 徐等 2015):分別為「物理檢驗」、「數值模式檢驗」及「統計檢驗」。

物理檢驗主要仰賴氣象觀測參數在種雲前、後所觀測到的宏觀(大氣動力)及微觀(雲微物理)差異進行驗證。
數值模式檢驗利用電腦進行人工影響天氣的模擬,需耗費大量計算資源,但能幫助了解雲中水氣、雲滴及雨滴之間的變化。
而統計檢驗則需要蒐集大量個案,分析催化個案及非催化個案之間是否具有統計上的顯著差異。

驗證增雨的效果三種檢驗皆不可或缺,特別需要嚴謹的實驗設計,儘可能取得不同儀器的各種高解析度的觀測資料。
累積較長時間蒐集不同天氣條件下完整的觀測數據、及大量時間與運算資源與具備相應背景的研究人員進行分析比對。

目前還需要更多的努力來驗證增雨的效益~

以下是本團隊受民視異言堂訪問片段!

參考資料:

中央氣象署數位科普網-人工增雨

水利署 2012. 人工增雨作業評估計畫(2/2)期末報告書

Wu, X., Yan, N., Yu, H., Niu, S., Meng, F., Liu, W., & Sun, H. (2018). Advances in the evaluation of cloud seeding: Statistical evidence for the enhancement of precipitation. Earth and Space Science, 5. https://doi.org/10.1029/2018EA000424