人工降水，是根據(jù)不同云層的物理特性，選擇合適時(shí)機(jī)，用飛機(jī)、火箭向云中播撒干冰、碘化銀、鹽粉等催化劑，使云層降水或增加降水量，以解除或緩解農(nóng)田干旱、增加水庫(kù)灌溉水量或供水能力，或增加發(fā)電水量等。中國(guó)最早的人工降雨試驗(yàn)是在1958年，吉林省這年夏季遭受到60年未遇的大旱，人工降雨獲得了成功。1987年在撲滅大興安嶺特大森林火災(zāi)中，人工降雨發(fā)揮了重要作用。
科學(xué)原理
運(yùn)用云和降水物理學(xué)原理，通過(guò)向云中撒播降雨劑（鹽粉、干冰或碘化銀等），使云滴或冰晶增大到一定程度，降落到地面，形成降水，又稱人工增加降水。撒播的方法有飛機(jī)在云中撒播、高射炮或火箭將碘化銀炮彈射入云中爆炸和地面燃燒碘化銀焰劑等。是人工影響天氣中進(jìn)行得最多的一項(xiàng)試驗(yàn)。
人工影響云的微物理過(guò)程，可以在一定條件下使本來(lái)不能自然降水的云受激發(fā)而降水，也可使那些水分供應(yīng)較多、往往能自然降水的云，提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供應(yīng)的水分較少，因此人工催化的經(jīng)濟(jì)價(jià)值有限。
方式方法
冷云催化
在溫度低于0°C的冷云降水過(guò)程中，冰晶濃度起著重要的作用。根據(jù)降水粒子濃度的實(shí)測(cè)資料和理論估算，只有當(dāng)冰晶濃度達(dá)到1個(gè)/升或更高的量級(jí)時(shí)，才有較高的降水效率。對(duì)因冰晶濃度不足、降水效率很低的自然云，若在其過(guò)冷卻部位播撒成冰催化劑，就可以增加冰晶濃度。每克干冰或碘化銀，可產(chǎn)生1012個(gè)以上的冰晶，若用幾百克，就可以使幾十立方公里云體的冰晶濃度達(dá)10個(gè)/升。這些人工冰晶通過(guò)伯杰龍過(guò)程迅速增長(zhǎng)，促進(jìn)冷云降水過(guò)程，使降水量增加。一些比較嚴(yán)格試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析表明，冷云催化可以增加降水量10～20%。如果人工冰晶的濃度很大，則形成的雪晶的平均尺度較小，它們從云中下落到地面的時(shí)間較長(zhǎng)，在氣流的作用下，會(huì)落到下風(fēng)方向更遠(yuǎn)的地方而改變降水的分布。
冷云催化的溫度條件：人工降水的效果同云的自然條件有密切關(guān)系。就冷云催化而言，云中的溫度條件十分重要。就整個(gè)云體而言，云頂溫度一般最低，常將它作為估計(jì)云中自然冰晶濃度的參數(shù)。當(dāng)云頂溫度低到一定程度時(shí)，云中常會(huì)形成大量冰晶，這時(shí)用人工方法增加冰晶，效果就不顯著。反過(guò)來(lái),云頂溫度如果太高，碘化銀等催化劑的成冰能力就太低，也不利于人工催化。所以對(duì)冷云催化法增加降水來(lái)說(shuō)，云頂溫度不宜太高或太低。一些地形云和積云的人工降水試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析表明，當(dāng)云頂溫度處于-10～-25°C時(shí)，人工降水的效果比較明顯。這一最適宜的溫度區(qū)間，稱為播云溫度窗。鑒于降水過(guò)程的復(fù)雜性，采用不同催化技術(shù)時(shí)，必須研究各類云中最有利的溫度條件或其他條件。
暖云催化
在溫度高于0°C的暖云里，降水主要在云滴碰并過(guò)程中得到發(fā)展。云滴越大，碰并增長(zhǎng)就越快。計(jì)算表明，當(dāng)云滴半徑超過(guò)0.04毫米時(shí),就可以迅速碰并而長(zhǎng)成雨滴。在那種大云滴的濃度不足的自然云中，播撒大量半徑大于0.04毫米的水滴，就能夠促進(jìn)降水過(guò)程。計(jì)算表明，每克水可以形成約幾百萬(wàn)個(gè)大云滴，要催化10立方公里的云體，則需要幾噸水。若往云中播撒一定大小的吸濕性物質(zhì)顆?；蛘呷芤旱?，它們能在云中吸濕而迅速長(zhǎng)成大云滴，這樣所需的催化劑量，就用不到水的十分之一。
除了播云以外，法國(guó)和蘇聯(lián)有人試驗(yàn)在地面加熱，造成人工上升氣流的方法，試圖在一定氣象條件下激發(fā)或增加降水。美國(guó)有人設(shè)想利用瀝青或碳黑吸收太陽(yáng)輻射，提高局地空氣的溫度，促進(jìn)云的發(fā)展以增加降水。中國(guó)有人研究過(guò)爆炸對(duì)降水的影響。這些人工降水方法的研究，都還處在探索的階段。
動(dòng)力催化
通過(guò)冷云催化使云中產(chǎn)生大量冰晶，所釋放的潛熱將改變積云的宏觀動(dòng)力過(guò)程而增加降水。它是60年代在人工降水試驗(yàn)方面的一項(xiàng)進(jìn)展。積云中上升氣流的速度，主要決定于云內(nèi)外溫差造成的浮力。在發(fā)展旺盛的積云內(nèi)，存在著大量過(guò)冷水滴。在這種云中播撒大量的成冰催化劑時(shí)，能使過(guò)冷水滴凍結(jié)而釋放潛熱，水汽在冰粒表面凝華時(shí)也釋放潛熱。估計(jì)這兩種潛熱足以使云中局部溫度升高0.5°C左右，這將加大浮力而促使某些積云的上升氣流速度增大，云體擴(kuò)展，生命期延長(zhǎng)，結(jié)果使進(jìn)入云體的水分總量增大而增加降水量。雖然動(dòng)力催化同一般冷云催化所用的催化劑一樣，但著眼點(diǎn)不同，動(dòng)力催化所用的催化劑量必須大大增加，才可能收效。積云動(dòng)力催化在50年代曾作過(guò)初步的嘗試，但周密設(shè)計(jì)的積云動(dòng)力催化試驗(yàn)，直到1963年才開(kāi)始。J.辛普森在美國(guó)佛羅里達(dá)州所做的隨機(jī)試驗(yàn)表明，催化后積云的云頂平均增高1.6公里，平均雨量增加1.7倍。他指出，催化后云頂增高量同大氣層結(jié)（見(jiàn)大氣靜力穩(wěn)定度）有密切的關(guān)系。在其他國(guó)家和地區(qū)，也作過(guò)類似試驗(yàn)，但效果不一。有人對(duì)整個(gè)地區(qū)積云群體進(jìn)行過(guò)動(dòng)力催化的隨機(jī)試驗(yàn)，初步結(jié)果表明有增雨的效果。
常用催化劑
干冰是二氧化碳的凝結(jié)固態(tài)。干冰的溫度是攝氏的負(fù)78.5度，因此在保持物體維持冷凍或低溫狀態(tài)下非常有用。干冰能夠急速的冷凍物體和降低溫度并且可以用隔離手套來(lái)做配置。干冰已經(jīng)被廣泛的使用在許多層面了，干冰在增溫時(shí)是由固態(tài)直接升華為氣態(tài)，直接轉(zhuǎn)化為氣體而省略掉轉(zhuǎn)為液態(tài)的程序，因此其相變并不會(huì)產(chǎn)生液體，也因此稱它做“干冰”。要將二氧化碳變成液態(tài)，就必須加大壓強(qiáng)至5.1大氣壓才會(huì)出現(xiàn)液態(tài)二氧化碳。
制造人造雨：利用飛機(jī)將干冰灑在云上，云中的小水滴就會(huì)被凍結(jié)成許多小冰晶，促使更多的水蒸氣凝結(jié)在上面，化為雨滴，降落到地面。
制造云霧：由于干冰的溫度很低，升華后低溫的二氧化碳?xì)怏w碰到空氣后，可以使空氣中的水蒸氣凝結(jié)成小水滴，所以有白汽出現(xiàn)，所以舞臺(tái)表演上，常使用干冰來(lái)制造云霧般的特殊效果。
冷凍劑：由于二氧化碳比空氣重，干冰升華后仍可包覆在冷凍的物品上，能夠維持較好的冷凍效果，尤其是在空運(yùn)需要特別冷凍的物品，往往都使用它。
碘化銀
碘化銀（AgI）為碘和銀的化合物，黃色粉末（558度~），見(jiàn)光分解，并大量吸熱，先變灰后變黑，不溶于水和氨水，用于照相術(shù)和人工降雨的晶核。
費(fèi)用昂貴
一種是用飛機(jī)把干冰等冷卻劑撒播到云中，使云內(nèi)溫度顯著下降，細(xì)小的水滴冰晶迅速增多加大，迫使它下降形成降水。而另一種是利用火箭、炮彈把化學(xué)藥劑打向高空，轟擊云層產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，使云滴與云滴發(fā)生碰撞，合并增大成雨滴降落下來(lái)。
兩種增雨方式成本不一樣，選擇火箭炮轟擊主要從節(jié)約成本出發(fā)，因?yàn)橐淮物w機(jī)播撒成本高達(dá)幾百萬(wàn)元。
上海首次施行人工增雨的初步預(yù)算中寫(xiě)道，實(shí)施一次人工增雨需要470萬(wàn)元，其中僅僅直接作用于云層的催化劑一次就需要40萬(wàn)元。當(dāng)然這份等待批準(zhǔn)的預(yù)算中不僅有飛機(jī)租用費(fèi)、播撒設(shè)備等硬件費(fèi)用，還包括地面監(jiān)測(cè)費(fèi)用、人力資源費(fèi)用等幾十項(xiàng)。
人工增雨所用的火箭彈一枚的價(jià)值在4000元左右，用于使用的人工增雨火箭發(fā)射架價(jià)值在20萬(wàn)元左右。火箭彈屬于軍火，從運(yùn)輸費(fèi)、押送費(fèi)、保管費(fèi)、發(fā)射費(fèi)等都是一筆不小的開(kāi)支。還有那么多工作人員背后默默地付出不能不算，每次都要發(fā)射探空氣球，而且還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，這些間接投入不好算，也算不清。
另?yè)?jù)江蘇省一份《人工影響天氣作業(yè)表》顯示，2000年到2004年，全省共發(fā)射增雨火箭872枚，增雨17.5億立方米。其中2004年已發(fā)射106枚，增雨1.1億立方米。而人工增雨還需要GPS定位系統(tǒng)等多種設(shè)備及其他費(fèi)用，所以成本比較昂貴，但投入產(chǎn)出比還是比較劃算的。
根據(jù)世界公認(rèn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，人工增雨投入產(chǎn)出比普遍都在1∶5以上，比較高的地區(qū)能達(dá)到1∶30。
而且無(wú)論是緩解電荒，或是除旱減災(zāi)，人工增雨對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益是顯而易見(jiàn)的。
模擬數(shù)值
用數(shù)學(xué)物理方程組描述和計(jì)算成云降水過(guò)程和人工催化過(guò)程，通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法模擬不同條件下各種催化技術(shù)的人工影響過(guò)程，以研究催化的原理、技術(shù)和效果。由于云和降水的自然變率很大，外場(chǎng)試驗(yàn)的研究周期很長(zhǎng)，花費(fèi)很大，一個(gè)嚴(yán)格設(shè)計(jì)的試驗(yàn)（某種催化程序、技術(shù)等），一般需進(jìn)行幾年才能對(duì)其效果作出估價(jià)。如果要比較不同催化技術(shù)的效果，選擇最佳的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，就需要更長(zhǎng)的時(shí)間。因此用數(shù)值模擬方法為實(shí)際試驗(yàn)和理論研究提供依據(jù)，就顯得十分重要。60年代辛普森用積云數(shù)值模擬，計(jì)算了自然云的發(fā)展高度，并假定動(dòng)力催化使云中水滴在比自然過(guò)程更高的溫度下凍結(jié)，釋放潛熱，從而計(jì)算出催化后的積云發(fā)展高度。試驗(yàn)的實(shí)測(cè)結(jié)果同模式計(jì)算相當(dāng)一致。這就為動(dòng)力催化的原理和試驗(yàn)云的選擇，提供了科學(xué)依據(jù)。隨著電子計(jì)算機(jī)的普及，各國(guó)針對(duì)各種人工降水試驗(yàn)，進(jìn)行了很多數(shù)值模擬。它們雖然對(duì)實(shí)際過(guò)程都作了較大的簡(jiǎn)化，具有不同方面的局限性，但同外場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合，能縮短估價(jià)人工降水效果的試驗(yàn)周期，從而成為人工降水試驗(yàn)研究的一個(gè)重要組成部分。
效果檢驗(yàn)
一般在自然云已經(jīng)降水或者接近于降水的條件下，人工降水的方法才能發(fā)揮作用。由于降水的自然變率很大，人工增加降水量的幅度較小，如何估價(jià)人工降水的效果就顯得十分困難。人工催化增加的降水量，是催化后的實(shí)際降水量和不經(jīng)催化的自然可能降水量之差。實(shí)際降水量可以測(cè)定，但能否正確估價(jià)自然可能降水量，就成了效果檢驗(yàn)的關(guān)鍵。在對(duì)降水的物理規(guī)律認(rèn)識(shí)不足的情況下，主要依靠統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)自然可能降水量作出估價(jià)。初期的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法，多數(shù)采用回歸統(tǒng)計(jì)法，在人工催化目標(biāo)區(qū)附近選擇一個(gè)不受催化影響的地區(qū)作為對(duì)比，用歷史資料建立目標(biāo)區(qū)和對(duì)比區(qū)降水量的回歸方程。把人工降水試驗(yàn)期間對(duì)比區(qū)的降水量代入回歸方程，求出目標(biāo)區(qū)的自然可能降水量，再與目標(biāo)區(qū)實(shí)測(cè)降水量對(duì)比，就可估價(jià)人工降水的效果。采用這種方法對(duì)于同一次試驗(yàn)，選用不同的對(duì)比區(qū)或者不同年限的歷史資料作對(duì)比，得出的結(jié)果，可能出入很大，所以這種方法的可信度不高。一般認(rèn)為隨機(jī)試驗(yàn)可以避免主觀的偏差得到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的可信估價(jià)。隨機(jī)試驗(yàn)是把適合于人工降水的試驗(yàn)機(jī)會(huì)(試驗(yàn)單元)按照隨機(jī)規(guī)則（例如抽簽）分成兩組：一組催化并觀測(cè)，另一組不催化只觀測(cè)，作對(duì)比。當(dāng)試驗(yàn)單元足夠多時(shí)，隨機(jī)決定的兩組試驗(yàn)單元的自然條件應(yīng)該只有極小的系統(tǒng)性差別，而兩組試驗(yàn)實(shí)測(cè)降水量的系統(tǒng)性差異，就可以歸之為人工催化的結(jié)果。判斷催化效果，存在著成功和失敗的可能性，當(dāng)判斷催化有效而實(shí)際無(wú)效時(shí)，常以顯著度水平來(lái)表示這種可能性。顯著度水平越小，判斷催化有效的可信度越高。在人工降水試驗(yàn)中，一般要求顯著度水平小于5%，即可信度大于95%。
人工降水的效果受云和其他條件所制約。在某種條件下可能有顯著的正效果，在另一種條件下可能無(wú)效甚至出現(xiàn)負(fù)效果。不分條件籠統(tǒng)地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析得出的效果往往不顯著。把試驗(yàn)單元按照某種指標(biāo)分成幾類分別統(tǒng)計(jì)，有時(shí)就能得出比較顯著的結(jié)果。例如在冷云催化試驗(yàn)中按云頂溫度分類，統(tǒng)計(jì)得出，在一定溫度區(qū)間里有比較顯著的效果。
人工降雨
從人工降水研究來(lái)說(shuō)，僅對(duì)降水增量作出估價(jià)是不夠的，必須對(duì)整個(gè)物理過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都有確切的了解。如催化劑在云中指定部位是否達(dá)到了一定的濃度，冰晶或大滴的濃度是否明顯增加等。觀測(cè)和統(tǒng)計(jì)這些宏觀和微觀特征量的變化，可從物理過(guò)程上分析人工催化的效果。這種觀測(cè)檢驗(yàn)，稱為人工降水效果的物理檢驗(yàn)。如在冷云試驗(yàn)中觀測(cè)到催化后冰晶濃度增大，過(guò)冷水滴減少，說(shuō)明人工催化對(duì)云的微物理過(guò)程已起到作用。一般認(rèn)為，人工降水的科學(xué)試驗(yàn)，必須根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求，嚴(yán)格按照預(yù)定的設(shè)計(jì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)自然降水過(guò)程和人工催化過(guò)程，進(jìn)行細(xì)致的野外探測(cè)和數(shù)值模擬，才能使試驗(yàn)具有比較堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)和統(tǒng)計(jì)的可信度。
由于水資源對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性，人工降水試驗(yàn)作為開(kāi)發(fā)水資源的一種潛在手段，受到廣泛的重視。世界上先后有大約八十個(gè)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展了這項(xiàng)試驗(yàn)，其中以美國(guó)、澳大利亞、中國(guó)和前蘇聯(lián)等國(guó)的試驗(yàn)規(guī)模較大。1958年以后，中國(guó)北方各省，曾用飛機(jī)向大范圍層狀云中播撒干冰或碘化銀等成冰催化劑，試圖增加冬季和春季的降水量；中國(guó)南方各省，也曾用飛機(jī)或高射炮向積狀云內(nèi)播撒鹽粉或碘化銀等催化劑，以期增加夏旱時(shí)期的降水量。但自然降水過(guò)程和人工催化過(guò)程中的很多基本問(wèn)題，仍不很清楚，人工降水的效果檢驗(yàn)還有很多困難。
發(fā)展歷程
古代巫術(shù)
早在遠(yuǎn)古時(shí)代，我們的祖先就幻想著掌握呼風(fēng)喚雨的本領(lǐng)。刀耕火種的初民,跪在赤熱的陽(yáng)光下祈求雨水；巫師們?yōu)榱饲笥晔贡M了花招，有時(shí)戴上面具手舞足蹈，有時(shí)放開(kāi)喉嚨咿呀歌唱；他們還常常向冥冥中的神靈祭獻(xiàn)牛羊牲靈，有時(shí)甚至祭獻(xiàn)活人。巫師們用葦管向空中吹噴水珠,希望這種象征性的雨滴可以帶來(lái)豐沛的雨水。美洲的印第安人在籬笆上掛上干癟的蛇尸求雨，東方人跳龍舞，西方人做祈禱；但無(wú)情的干旱卻一次次地使他們的希望和田地里的禾苗一起枯萎。
后來(lái)，求雨的花樣不斷翻新。有人鳴槍,有人爆破，還有人燃點(diǎn)化學(xué)物質(zhì)，相信這類化合物的煙霧可能引來(lái)雨水。這些求雨者中也有個(gè)別幸運(yùn)兒，偶然的巧合使他們的法術(shù)名噪一時(shí)。美國(guó)歷史上曾有一個(gè)求雨者,機(jī)會(huì)趕得巧，頗有幾次“靈驗(yàn)”，但弄巧成拙，幾乎因此罹禍身亡。當(dāng)時(shí)加利福尼亞州南部降雨達(dá)51厘米,大水吞沒(méi)土地，人畜死傷無(wú)數(shù)，損失達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元。愚昧的村民怨天尤人，指控這個(gè)求雨者施行法術(shù)招來(lái)大禍。
現(xiàn)代技術(shù)
由于自然降水過(guò)程和人工催化過(guò)程中的很多基本問(wèn)題仍不很清楚，人工降水的理論和技術(shù)方法還處于探索和試驗(yàn)研究階段。世界上先后約有80個(gè)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展了這項(xiàng)試驗(yàn)，其中美國(guó)、澳大利亞、前蘇聯(lián)和我國(guó)等國(guó)的試驗(yàn)規(guī)模較大。我國(guó)一些經(jīng)常發(fā)生干旱的省、區(qū)都積極開(kāi)展了人工降雨技術(shù)的試驗(yàn)研究和推廣應(yīng)用，由于技術(shù)趨于成熟，人工降雨已成為抗旱的重要手段。
發(fā)明故事
直到1948年，人們才真正發(fā)現(xiàn)了科學(xué)的人工降雨方法。這一年，美國(guó)通用電氣公司的科學(xué)家文森特謝福經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索，在一次實(shí)驗(yàn)中偶然地找到了人工降雨的關(guān)鍵，解決了千百年沒(méi)有解決的課題,成為科學(xué)史上的一段佳話。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們逐漸了解了下雨的來(lái)龍去脈。水汽從海洋和湖泊的水面上升騰成為空氣的一部分，然后形成云朵，雨水或雪片就從云中降下來(lái)。但是,水汽究竟怎樣凝聚成雨滴，長(zhǎng)期以來(lái)始終不甚了然。后來(lái)，約翰愛(ài)特金證明，水汽是積聚在灰塵等細(xì)小微粒周圍形成水滴或冰晶的。這些微塵十分細(xì)小,肉眼根本無(wú)法覺(jué)察，但如果沒(méi)有這些微塵，盡管空氣中有足夠的水汽，卻不可能形成一滴雨水。
第二次世界大戰(zhàn)期間,通用電氣公司聘請(qǐng)愛(ài)爾文蘭格繆爾博士研究飛機(jī)機(jī)翼在穿過(guò)云層時(shí)結(jié)冰的課題。年青的謝福正是蘭格繆爾博士的助手。他們接受任務(wù)后，就動(dòng)身到美國(guó)東北部的新罕布什爾州去，那里的山峰終年積雪，雪暴頻繁,寒風(fēng)凜冽。
謝福和蘭格繆爾整日在山間的嚴(yán)寒空氣中工作。他們逐漸發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：雖然氣溫常常在零攝氏度以下，但在他們周圍和腳下繚繞的云朵之中，卻并沒(méi)有形成一粒冰晶。這個(gè)奇異的現(xiàn)象，深深留在謝福的腦海里。大戰(zhàn)結(jié)束后,謝福制造了一臺(tái)小機(jī)器，它能產(chǎn)生寒冷的濕空氣。和新罕布什爾州山區(qū)云層中的空氣十分相象。
謝福推測(cè)冷空氣中不能形成冰晶可能是因?yàn)槿鄙偃鐞?ài)特金提到過(guò)的結(jié)晶中心。謝福往他的小機(jī)器里呼一大口氣，然后開(kāi)始冷卻，再往冷空氣中投放一點(diǎn)點(diǎn)粉末,比如面粉、糖粉等等。謝福耐心地做了幾個(gè)月實(shí)驗(yàn)，往機(jī)器里扔進(jìn)去各種他能夠想得出來(lái)的各種各樣的粉末，但是竟然沒(méi)有一種物質(zhì)可以形成雪花或雨珠凝結(jié)的中心。
1948年7月里的一個(gè)上午，炎日當(dāng)空。謝福繼續(xù)耐心地往冷空氣里一次次地扔進(jìn)各種粉末,仍然沒(méi)有結(jié)果。這時(shí)，謝福的一個(gè)朋友邀清他去吃飯。謝福筋疲力盡，很樂(lè)意借此休息一下。臨走，他把制冷器蓋好,口朝上，使較重的冷空氣沉到底部.不致逃逸出來(lái)。
謝福匆匆吃完午飯，心里還惦記著機(jī)器中的冷空氣。他回到制冷機(jī)旁，一看溫度計(jì),已經(jīng)上升到冰點(diǎn)以上了，不禁有些懊惱。幾個(gè)月來(lái)，他專心致志地做實(shí)驗(yàn)，竟沒(méi)有注意到盛夏已經(jīng)不知不覺(jué)快要到了。謝福心想,大熱天做冷凍實(shí)驗(yàn)，以后可得多留神些。今天的實(shí)驗(yàn)怎么辦呢?他把蓋子蓋緊，耐心地等著制冷機(jī)重新使空氣降溫。謝福注視著緩緩下降的水銀柱，心里著急，他轉(zhuǎn)身找到一點(diǎn)干冰，想用來(lái)加快空氣降溫的過(guò)程。
謝福打開(kāi)制冷機(jī)的蓋子，把冒著白汽的干冰扔進(jìn)去。這時(shí)，他又往制冷器里長(zhǎng)長(zhǎng)吐了一口氣。突然感到眼前一片銀色的光芒在閃爍,在射進(jìn)制冷機(jī)的一束金色陽(yáng)光里，他看見(jiàn)了無(wú)數(shù)晶瑩的銀色晶體在滾動(dòng)。謝福立刻明白了，這正是他夢(mèng)寐以求的冰晶。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次失敗，他竟然在偶然的一揮手之間成功了。謝福連忙叫來(lái)助手,他往制冷器里長(zhǎng)長(zhǎng)地吐了一口氣，同時(shí)又扔進(jìn)一大把干冰。這時(shí)立刻出現(xiàn)了一片銀光燦爛的小冰晶，緩緩地落下去，仿佛一層美麗的白色絨毛——人造雪的實(shí)驗(yàn)成功了。
謝福想,既然能在實(shí)驗(yàn)室中制造雪花，為什么不在田野上的云朵中去試試呢?他決定在飛機(jī)上裝一架噴撒干冰的裝置，飛上天試試看。
11月里寒冷的一天，謝福和蘭格繆爾看見(jiàn)天邊出現(xiàn)了一片云。謝福立刻登上飛機(jī)。他知道很可能要飛許久才能找到適于播撒干冰的云層。這是一種體積碩大的灰色云朵,里面飽含著水汽。謝福選好時(shí)機(jī)，開(kāi)動(dòng)了機(jī)器，干冰象一條拖曳的飄帶落在云朵中。噴撒了一半，干冰使周圍氣溫降低,竟使飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)也熄了火。謝福急中生智，把剩下的干冰立刻從機(jī)艙窗口統(tǒng)統(tǒng)扔到下面的云層中。
在地面上等待的蘭格繆爾博士仰望著從云端飄然而下的潔白的雪花，萬(wàn)分激動(dòng)，謝福從飛機(jī)上走下來(lái)時(shí),渾身凍得發(fā)青，蘭格繆爾歡呼著跑過(guò)去迎接他，欣喜地喊道：“你創(chuàng)造了歷史上的奇跡！”謝福的實(shí)驗(yàn)確實(shí)在人類影響天氣的歷史上揭開(kāi)了新的一頁(yè)。從此，牧場(chǎng)、田野和山區(qū)的上空,時(shí)常飛翔著科學(xué)家的飛機(jī)，他們?cè)谠茖又袃A撒干冰，讓晶亮的雨滴滋潤(rùn)干渴的植物的根須。
謝福發(fā)現(xiàn)了用冷凍的方法可以形成人造雨之后，就不再去苦心尋求可以形成水滴中心的物質(zhì)了。但是,通用電氣公司的另一位青年科學(xué)家伯納德馮尼古特卻不滿足謝福的結(jié)論。正象當(dāng)初年青的謝福有志于探索未知事物一樣。他相信愛(ài)特金關(guān)于雨滴中心有微細(xì)顆粒的結(jié)論是有根據(jù)的。他查閱了大量資料，希望找到一種體積和形狀都適于形成水珠或冰晶中心的化學(xué)物質(zhì)。馮尼古特最終選定了碘化銀。他采用燃燒后得到的極細(xì)的粉末，希望撒播在云層中后形成雪花。
馮尼古特采用地面發(fā)射裝置把碘比銀發(fā)射到云層中，耐心地等待著。不料卻毫無(wú)動(dòng)靜。馮尼古特百思不得其解,前去請(qǐng)教一位化學(xué)家。他們很快發(fā)現(xiàn)了原因，原來(lái)馮尼古特使用的碘化銀不夠純凈。他很快換了新的碘化銀，射入云層之后，果然紛紛揚(yáng)揚(yáng)飄下了潔白的雪花。
碘化銀催雨劑一經(jīng)使用，很快獲得了比干冰更為廣泛的應(yīng)用;因?yàn)榈饣y很容易從地面上用簡(jiǎn)單的裝置發(fā)射到云層中，不象使用干冰那樣麻煩。使用干冰有時(shí)還有些危險(xiǎn)。有幾次巨大的干冰塊直墜屋頂，鑿成大洞，引起一片恐慌。
在成功的事實(shí)面前，最保守的人也承認(rèn)，現(xiàn)代的人工降雨是控制天氣的一大進(jìn)展。今天，耕云播雨已經(jīng)不是神話。謝福和馮尼古特的發(fā)明，給苦于干旱的人們帶來(lái)了福音。他們勤于觀察、勤于思索、鍥而不舍的探索精神,也將被人們長(zhǎng)久地傳頌。
費(fèi)用成本
根據(jù)世界公認(rèn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，人工增雨投入產(chǎn)出比普遍都在1：5以上，比較高的地區(qū)能達(dá)到1：30。
