1.1.1  人工影响天气技术原理

人工影响天气工作使用的是人工防雹增雨技术，其中包括人工防雹技术和人工增雨技术两个方面。针对冰雹形成机制，人工防雹技术基本原理有三种[5]：

a)  引入人工冰核参与争食云中有限的过冷水，抑制大冰雹的形成；

b)  促进雹胚形成区提前产生降水，消耗大量的过冷水；

c)  降低冰雹生长轨迹，缩短冰雹增长时间，抑制大冰雹的形成。

　　　目前还有一些人工防雹基本原理虽未经确认，但在实际应用中直观上有效[6]，因此在人工防雹作业时值得考虑。如爆炸防雹原理：爆炸产生的超声气流，在常温环境中可产生冰晶；通过在云中引发动力效应，使对流性不稳定能量逐步释放，扰乱雹胚的生长环境，抑制冰雹的生长[7]。

而人工增雨技术基本原理可分为两种：

a)  静力催化。大多数云层温度在0℃以下，云中缺乏冰晶或冰晶数量不足，云不会产生降水或降水率不高，通过增加人工冰核，就能促成降水或提高降水速率。

b)  动力催化。采用大范围催化方法，使过冷却液态微滴快速转化为冰晶。当过冷云滴冰晶化时，会释放出大量的潜热，同时使更多的水汽凝华增长成冰晶也会放出潜热，这使云层的温度上升，增大气流上升速度，促进云的进一步发展，进而形成降水或增加更多的降水。

1.1.2  人工影响天气技术发展现状

自改革开放以来，我国人工影响天气工作不断完善，技术装备也不断更新，使人工防雹增雨作业的科技水平有了较大的提高，概括为[8]：

a)  监测手段不断更新；

b)  加强了人工影响天气作业指挥系统的建设；

c)  云、降水值模拟的研究已取得明显进展；

d)  催化技术研究和催化工具有了较大进展；

e)  云、降水粒子探测技术有了一定的加强；

f)  积极开展人工防雹增雨以外的活动；

g)  科学研究取得了明显成果。

目前国内人工增雨作业多用37 mm高炮、火箭和飞机。其中飞机应用受到气象条件和地面保障设施限制成本最高，降雨火箭费效比也比较高。因此37 mm高炮是作业中最常用的工具。而37 mm高炮防雹增雨的原理是通过高炮把装有碘化银的防雹增雨弹发射到云中，由于碘化银的成冰阈温是-4℃，因此碘化银容易起到冰核作用，进而与雹胚争食云中有限的过冷水，抑制大冰雹的形成，起到防雹作用；或是在云中形成足够冰晶数量，促成降水，起到增雨效果。

1.1.3  37 mm防雹增雨弹的优缺点

37 mm防雹增雨弹有几大优势：

a)  操作高炮方便快捷；

b)  能在短时间内发射很多人雨弹，以满足催化需要；

c)  装填在弹头的高性能炸药爆炸，可产生冲击波，以影响或改变云内动力学过程，达到炮响雨落的效果；

d)  可在恶劣的环境中作业，雷电不会影响作业；

e)  作用费用少，可大规模作业，以达到普遍增雨的目的。

但同时也存在许多不足的地方[9]：

a)  射程有限。37高炮发射角度为81°时射高只有5460 m，一般高炮作业角在60°~70°，为了安全不宜选择≥81°,冰雹云强回波区平均6 km～10 km。

b)  威力小。37 mm高炮配用弹半径小，装填的高能炸药少，造成分散碘化银粒子能力差。83型人雨弹虽然去掉了原有的曳光部分，以增加弹丸增药量，但受其口径影响威力仍然有限。

c)  破片过大。弹丸威力越大，弹丸破片充分，弹片就小，对地面人畜危害性减小。37高炮受其口径影响弹丸威力有限，虽然经过多次改进，但是爆炸产生破片还是过大。