人工降雨，使人类可以“呼风唤雨”

随着科学技术的不断发展，几千年来人类“布云行雨”的愿望，如今已成为现实。把天上的水实实在在地降到地面上来，不让它白白跑过去，这就是人工降雨，但更为科学的称谓是人工增雨。

首次实现人工降雨的科学家是杰出的美国物理化学家欧文．朗缪尔。1881年1月31日，欧文·朗缪尔生于美国纽约市布鲁克林。朗缪尔从小对自然科学和应用技术极感兴趣。他年轻时就有一个伟大的理想：实现人工降雨，使人类摆脱靠天吃饭的命运。朗缪尔十分理解干旱季节时农民盼雨的心情，面对农民求雨的目光，面对茫茫无际的蓝天，他经过深入的研究，终于搞清了其中的奥秘。

云是由水汽凝结而成。而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多少以及凝结核的数量、云内的温度所决定。一般来说，云中的水汽胶性状态比较稳定，不易产生降水，而人工增雨就是要破坏这种胶性稳定状态。通常的人工降雨就是通过一定的手段在云雾厚度比较大的中低云系中播散催化剂（碘化银）从而达到降雨的目的。一是增加云中的凝结核数量，有利水汽粒子的碰撞并增大。二是改变云中的温度，有利扰动并产生对流。而云中的扰动及对流的产生，将更加有利于水汽的碰撞并增大，当空气中的上升气流承受不住水汽粒子的飘浮时，便产生了降雨。

原来，地面上的水蒸气上升遇冷凝聚成团便是“云”。云中的微小冰点直径只有0．01毫米左右，能长时间地悬浮在空中，当它们遇到某些杂质粒子（称冰核）便可形成小冰晶，而一旦出现冰晶，水汽就会在冰晶表面迅速凝结，使小冰晶长成雪花，许多雪花粘在一起成为雪片，当雪片大到足够重时就从高空滚落下来，这就是降雪。若雪片在下落过程中碰撞云滴，云滴凝结在雪片上，便形成不透明的冰球（称为霰）。如果雪片下落到温度高于0℃的暖区就融化为水滴，成为雨。但是，有云未必就下雨。这是因为云中冰核并不充沛，冰晶的数目太少了。在当时人们中流行着一种观点：雨点是以尘埃微粒为“冰晶”，若要下雨，空气中除有水蒸气外还必须有尘埃微粒。这种流行观点严重地束缚着人们对人工降雨的实验与研究。因为要在阴云密布的天气里扬起满天灰尘谈何容易。朗缪尔是个治学严谨、注重实践的科学家，开创了运用云和降水物理学原理，通过向云中撒播催化剂（盐粉、干冰或碘化银等），使云滴或冰晶增大到一定程度，降落到地面，形成降水，又称人工增加降水。其原理是通过撒播催化剂，影响云的微物理过程，使在一定条件下本来不能自然降水的云，受激发而产生降水；也可使本来能自然降水的云，提高降水效率，增加降水量。撒播催化剂的方法有飞机在云中撒播、高射炮或火箭将碘化银炮弹射入云中爆炸和地面燃烧碘化银焰剂等。

人工降雨需要具备充分的条件。一般自然降水的产生，不仅需要具备一定的宏观天气条件，还需要满足云中的微观物理条件，比如：0℃以上的暖云中要有大水滴，O℃以下的冷云中要有冰晶。没有这个条件，天气形势再好，云层条件再好，也不会下雨。然而，在自然的情况下，这种微观物理条件有时就不具备，有时虽然具备但又不够充分。前者根本不会产生降水，后者则降雨很少。此时，如果向云中播撒人工冰核，使云中产生凝结或凝化的冰水转化过程，再借助水滴的自然碰并过程，就能产生降雨或使雨量加大。

“天有可测风云”，其含义不仅在于“人工降雨”，它还启发人们能合理地进行人工控制天气。朗缪尔对此也作了研究，他希望在暴风雨来临之前，运用人工控制的方法，将它消灭在萌芽状态。这一设想不仅合理而且可行，现在已得到了广泛应用。P1－3

1．人工降雨，使人类可以“呼风唤雨”／1

2．潮起潮落的潮汐现象／4

3．电是怎样来的／8

4．海啸是怎样发生的／12

5．冬天日短夜长，夏天日长夜短／16

6．为什么有些植物白天开花，有些夜晚开花／20

7．酸雨是怎样形成的／23

8．为什么太阳总是从东边升起来／26

9．天上怎么会下雨／28

10．为什么铁会生铁锈／31

11．为什么会有白天和黑夜／33

12．为什么夏天热，冬天冷／35

13．月亮为什么会跟着人走／40

14．为什么飞机会像乌那样在天上飞／45

15．海水为什么会是蓝色的／48

16．筷子在有水的玻璃杯里为什么好像是断的／50

17．指南针是怎样指示方向的／52

18．宇航员在太空中行走为什么很费劲／56

19．鱼也睡觉吗／59

20．罐头食品不易变质的原因／6l

21．蜜蜂是怎样酿蜜的呢／64

22．为什么人会做梦／67

23．为什么我们坐在车里感觉窗外的物体向后退／70

24．为什么坐过山车翻跟头也不会掉下来／72

25．人为什么会晕车／76

26．奥运圣火是怎么取得的／79

27．鱼为什么会有鳞／81

28．地球的烟火表演——火山爆发／84

29．为什么火车要在钢轨上行驶／87

30．秋天的树叶怎么有的发红有的发黄／90

31．美丽的北极光／92

32．煮熟的饺子怎么会浮起来／94

33．黑色金子——煤／96

34．珊瑚是动物还是植物／99

35．高效的传播通道——光纤／102

36．别有洞天的细菌／106

37．日食与月食的天文奇观／110

38．海洋的怪脾气——厄尔尼诺现象／112

39．海市蜃楼——最奇丽的自然现象／116

40．温泉——天然的温水／119

41．世界各地的时间是一样的吗／12l

42．为什么我们感觉不到地球在运动／124

43．江河里的水是从哪儿来的／127

44．掉进黑洞还能出来吗／131

45．温室效应／135

46．什么是“城市热岛效应”／138

47．天空在塌陷——南极出现臭氧洞／142

48．为什么天空是蓝色的／145

49．天上的星星为什么不会掉下来／148

50．月亮为什么有时候像弯钩，有时候像圆盘／151

51．我们为什么会生病／154

52．为什么鱼只能在水里生活／157

53．为什么下雨时先看见闪电后昕到雷声／160

54．彩虹为什么有那么多颜色／162

55．为什么天上的白云有那么多形状／165

56．风是怎样形成的／168

57．为什么我们白天里没有看到太阳也能够看见东西／171

58．天上的星星能数得清吗／174

59．鞭炮为什么会爆炸／177

60．为什么受伤后流出的血是红色的／181

61．为什么阳光照在身上会觉得暖和／185

62．显微镜和放大镜是怎么回事／189

63．叶子为什么是绿色的／194

64．声音是怎样产生和传播的／198

65．气球怎么会飞上天空／20l

66．水能助燃的奥秘／203

67．为什么卫星能够绕着地球飞行／205

68．为什么北极星始终在北方／208

69．名不副实的水星是个欺世盗名者吗／211

70．能够预报天气的植物／214

71．隐形飞机真能够隐形吗／218

72．贝壳里怎么会长出珍珠／221

73．为什么黑色的花很少见／224

74．蝙蝠是怎样在黑夜飞行的／226

75．发烧——杀死病毒和细菌的战斗／229

76．奇妙的回音／232

77．蜘蛛丝真的比钢筋还坚韧吗／235

78．有那么多的生命需要氧气，为什么氧气还用不完呢／237

79．木头为什么可以浮在水面上／240

80．地球会一直不停地转下去吗／243

81．臭氧很臭吗／247

82．能在水中燃烧的金属——钾／251

83．地球上最长寿的是什么／255

84．太阳上的风暴／258

85．干冰是冰吗／262

86．流星是星星吗／265

87．植物的“防身术”／268

88．花朵也需要睡觉吗／272

89．干电池的电为什么不电人／275

90．地球上美丽的“七巧板”与大陆漂移说／277

91．彗星为什么拖着“尾巴”／280

92．神奇的太阳能／283

93．地球成长的特殊印记——化石／287

94．星星为什么会眨眼／290

95．恒星中也有“矮子”／292

96．“开水不响，响水不开”／295

97．为什么穿不同颜色的衣服会感受到不同的热度／298

98．为什么我们需要呼吸空气／301

99．“逢十进一”的来源／304

参考书目／307

有哲人说过，人类的未来取决于我们对宇宙的了解程度。而少年的未来取决于他们对科学知识的了解程度。人类跨入了一个新世纪，科学也随之翻开了崭新的一页。青少年是新时代的骄子、新世纪的主人，因此应该让他们尽快地从浩瀚的科学知识海洋中，撷取更多适合他们了解和掌握的科学知识。

科学的诞生和人类的历史一样久远。我们人类在地球上生活了700多万年。根据考古发现，大约距今30万年前，原始人就在制造石器的过程中，开始了认识自然、改造自然的实践活动。在距今一两万年前，原始人发明了新的劳动工具——弓箭。弓箭的发明人对人类社会的发展和科技的进步有着十分重要的作用。一方面，利用弓箭有组织地狩猎，提高了生产效率，而剩余的猎物则被饲养起来，使人类由狩猎时代进入畜牧时代。另一方面，利用弓弦绕钻杆打孔的方法钻木取火，发明了摩擦生热的制火技术，不仅极大地提高了人类的生活质量，而且增加了生产的手段：用火炼制黏土，发明了制陶技术；用火熔化铜和铁，制造出金属农具，从而结束了人类一万多年迁徙不定的生活，进入了自给自足的农业社会，开始了人类五千年的文明史。

同时，科学是人类意识对客观自然的一种正确的认识，它是来源于实践（人类认识自然和改造自然的活动），指导人类进行新一轮的实践并接受实践的检验，从而进行具体有续的整理的周而复始的过程。

科学知识是人类在改造世界的实践中所获得的认识和经验的总和，它包括经验知识和理论知识。人的知识是后天在社会实践中形成的，知识借助一定的形式，或物化为某种劳动产品，可以交流或传递给下一代，成为人类共同的精神财富。知识主要有三种形式：自然科学知识、社会科学知识和思维科学知识。科学知识随社会的实践、科学的不断发展而发展。当代科学技术日新月异、千变万化，未来的科普必然更加基础化、综合化、社会化、网络化和国际化，只有在普及必要的科学知识上下工夫，才能以不变应万变，适应人才跨越式发展的需要。

就像世界上所有其他的存在一样，科学的存在也是有因果的，科学存在的具体形式是和它所要达到的目的紧密相连的。环顾我们周围的世界，从草木竹石到飞禽走兽，从戈壁草原到冰川湖泊，小至蝼蚁尘埃，大至日月星辰，世间的现象是如此的千变万化、无穷无尽，就像满地的珍珠，如若没有丝线相串，何以尽拾？科学也是这个道理，万物无穷而人力有限，理解事物的唯一办法就是简化。把许多现象归结为一个道理，窥一隅而知全貌就是一种最有效的简化。寻求对自然现象的这种简化是人类试图理解、预言和利用自然现象的最重要途径，也是科学朴素而优美的目标。

本书综合生物、宇宙和地球等科学的最新知识，引导你在结合课堂知识的基础上，去拓展知识空间，深入探索科学发展的脉络，提高科学思维的能力，获取科学精神的动力。我们力图用简洁、准确的文字，生动、形象的画面，把深奥、复杂的科学知识传达给青少年。可以说，这是一本让孩子受益一生的科学知识读本。

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龙君玲编著的《趣味科学小百科》撷取国学经典中耀眼的科学人物与事件，发掘那些在国学的文化环境中发育和成长起来的科学闪光点，引领读者徜徉于科学知识的海洋。