
前不久,有朋友发微信告诉我中国科学院大学有一场关于中国人工增雨效果评估分析的科学报告,报告人是来自美国芝加哥大学的华人教授,问我是否有兴趣。我表示确实有兴趣,但因有出差任务,无法前往,有些遗憾了。
尽管没能去听,但还是跟踪了一下相关信息,很想了解这位美国教授是如何评估中国人工增雨作业效果的。结果是未能找到报告原文,也查不到相关论文,仅从网络和报告介绍信息中获取到少量结果,也算有所收获。
来自美国芝加哥大学哈里斯公共政策学院王绍达副教授与合作者一道,收集并分析了中国自2013年以来所开展的26845次人工影响天气作业,从去年开始就在美国斯坦福大学、宾夕法尼亚大学等地做过科学讲座,但至今没有发表正式论文。他们试图回答两个问题,一是人工增雨是否真的有效?二是作业结果究竟是增加了一个区域的水量,还是主要改变了降水发生的时间和地点?
王教授并不是云物理学家,而是一位研究环境经济学、发展经济学和政治经济学的应用经济学家。因此,这项研究也不同于传统的人工增雨试验,没有直接追踪催化剂进入云层后发生了怎样的微物理变化这样的自然科学问题,而是另辟蹊径,运用经济学中的因果推断方法,从大量实际作业中寻找答案。
人工增雨效果之所以难以判断,关键在于无法同时观察两种结果。对同一片云实施作业后下了多少雨,以及假如没有作业又会下多少雨。降水本身变化很大,作业往往又选择在具备降水条件时进行,因而“作业后下雨了”并不能证明雨一定是人工增加的。
研究团队的做法是为作业地区寻找气象条件和降水预报高度相似、但没有实施作业的地区作为参照,然后比较两者的实际降水。根据目前公开的报告摘要,研究得出了三个结论。
首先,人工增雨作业确实使目标地区的降水有所增加。这一结论来自近2.7万次作业的总体统计,而不是某一次作业后的直观判断。因此,它为人工增雨的有效性提供了一个大样本证据。
其次,也是最值得关注的一点,人工增雨产生的可能不只是“增加”,还包括降水的时空重新分配。研究发现,作业期间,邻近地区的降水也可能有所增加;但在随后几天,邻近地区的降水反而出现相对减少。把观察范围扩大到约400公里、时间延长到10天后,区域总降水量的净变化接近于零。
这意味着,在一些情况下,人工增雨可能更多是在促使云中的水提前降落,或者改变降水落区,而不一定能在较大范围内增加天气系统携带的总水量。通俗地说,它可能主要解决的是“雨在什么地方下、什么时候下”的问题。
不过,这个结论也不能简单解释为人工增雨“抢走了别处的雨”。一次作业的物理影响能否持续数日并扩展到数百公里,目前还需要通过云微物理观测、天气雷达、气流轨迹和数值模拟等方法加以验证。邻近地区后期少雨,也可能与天气系统本身的移动、发展和消散有关。统计上的相关,并不自动等同于已经查明了物理因果链条。
第三,这项研究还考察了人工影响天气的实际用途。公开结果显示,人工增雨可能有助于增加土壤湿度、降低空气污染和缓解高温,也可用于重大活动期间的天气保障。这些作用并不难理解,降雨可以清除部分大气污染物,湿润土壤并通过蒸发降低近地面温度。但究竟有多少改善来自人工增加的那部分降水,仍需进一步量化。
这项研究的意义,不只是给人工增雨贴上“有效”或“无效”的标签,而是把评价范围从一个作业点、一次降雨过程,扩大到了周边数百公里和作业后若干天,并进一步关注农业、污染和高温等社会效益。这使人工增雨评价从“作业后有没有下雨”,转向了更完整的问题,增加了多少雨,雨落在了哪里,持续影响多久,又给社会带来了什么实际收益。
由于仅是查到了一些与报告相关的介绍信息,并未见到完整论文和统计模型及检验方法,因此,现阶段比较审慎的认识应当是:这项研究以少见的大规模作业资料,为中国人工增雨的实际效果提供了新的统计证据,同时也提出了一个值得进一步探究的问题,即人工增雨究竟增加了区域水资源总量,还是主要改变了原有水分的降落时间和空间分布?
这个问题,仅靠经济学统计分析或许难以完全回答,需要经济学家、气象学家和云物理学家共同研究分析,才能把统计上的“有效”,进一步解释为大气物理上清楚、可重复并且可以准确评估的结论。
总之,不管对王绍达教授得到的结论是否认同,对他这种通过收集大量数据样本进行系统分析的做法应予以充分肯定,是一项有价值的科学探索工作。
人工影响天气效果的评估工作确实十分重要,既有迫切的业务需求,也有法律规章的明确要求。国务院颁发的《人工影响天气管理条例》明确要求“县级以上地方人民政府应当组织专家对人工影响天气作业的效果进行评估,……”。中国气象局相关职能部门也对这项工作做了具体部署。但毕竟这是一项有相当难度的技术工作,需要做好科学方法的设计、规范标准的制定、工作流程的完善、参与人员的培训等多方面工作,才有可能取得令人信服的成效。

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