九 皖南地区人工降雨试验研究

背 景

     自一九四六年底美国的谢佛尔（Schaefer）在野外用干冰催化冷云取得初步成功后，美国、苏联、澳大利亚、洪都拉斯等许多国家进行了多项人工降雨的外场试验。一九五八年，经钱学森同志推荐，毛主席在最高国务会议上提出“人工造雨是非常重要的，希望广大气象工作者多努力。”时值吉林省大旱，小丰满水电站已很难发电，省几位老一辈气象工作者，提出在丰满水库流域进行人工降雨的建议，得到了省政府和国家的大力支持，使用空军杜-2轰炸机播撒干冰，对流域内混合云进行了一个余月的催化作业，取得了明显的增雨效果。为此，国家气象局在北京召开了第一次全国人工降水会议，吉林省副省长在会上做了专门的经验介绍。从此，人工降雨被视为成功的成果在全国各省市，特别是北方城市普遍开展。在那“大跃进”、“以土为主，土洋结合”浮夸风盛行的日子里，除了有些地方和单位进行了科学的飞机催化冷暖云增雨作业外，不少地方大范围地使用土炮、土火箭“催化降雨”，更有一个省动员几十万人上山撒黄土，要为省内“增雨几亿吨水”。显然是劳民伤财而适得其反。

     在上述背景下，一九五九年皖南地区春季连续少雨，尤其进入梅雨期仍然少雨，严重干旱影响农业生产。新成立的安徽省人工降雨办公室安主任（原任安徽省科委副主任兼）受省政府的委托，来到南京大学气象系请求协作，计划在皖南地区开展人工降雨作业，以期缓解旱情对农业生产的威胁。南京大学气象系主任徐尔灏先生欣然接受了这一任务，他认为作为气象学科的最高学府之一，要讲究科学，不能蛮干，既要考虑当前增雨解除旱情为经济建设服务的需要，又要考虑长远推动我国这一学科的发展。因此，徐先生精心设计，制定周密计划，利用皖南地区特殊地形，以黄山为中心的一百平方公里范围内，进行我国第一个大规模地面催化暖云作业试验-皖南地区人工降雨试验研究。这计划获得了气象系总支书记白林同志（廖汉生将军的夫人、杨尚昆的妹妹）和教师们的支持，研究决定整个试验由徐先生亲自组织、领导实施，并有陈士仁、包澄澜、蔡则怡、许绍祖和刘文葆老师带领我们年级（一九五八级即一九六三屆毕业）的云雾物理专业（后改为大气物理专业）、天气专业一百十余名同学以及一九五九屆毕业班（即四年制的一九五五级）十几名同学一起参加试验。

征 程

     在开展这次皖南地区人工降雨试验研究前，在校里先进行动员和培训，学生们分班进行务虚，人人表态一定要保质保量完成任务。随后就踏上了征程，大部队离开南京先乘宁芜铁路客车到芜湖，在火车上很多同学主动做好人好事，协助列车员扫地抹桌椅和倒开水，或冲洗厕所，或让座给后来无座位的乘客，对老幼病残乘客扶助上下车，表现了新一代大学生的优良风貌，获得列车员和乘客们对佩戴南京大学校徽的大学生的赞扬。到了芜湖后分别再乘长途汽车赴各工作点，基本上都是山间土石公路，既颠簸又不安全，尤其是女同学独自一人乘车的辛苦情景是可想而知的。试验中一百多个观测点遍布皖南各地，由天气专业一年级同学承担，基本上是单兵作战，不管风吹雨淋、雷电交加都要坚持气象常规的云天观测，特别是雨量测量。他们在就近公社或学校起居生活，当时是三年困难时期的第一年，他们经常吃不饱，身体不支，看病困难，工作基本条件也无法满足。但这些同学从不计较个人得失，较紧牙关，努力克服困难，每天除完成本职的观测任务外，一有空还参加公社的田间劳动，帮助老百姓担水劈柴，被老乡们称为新时代的好青年。

试 验

     徐尔灏先生立足于国际气象学科前沿问题-暖云人工催化降水进行科学试验，以他渊博的知识和蔑视困难的勇闯精神，制订了周密的计划，特别从高达1500米以上的黄山和九华山顶上撒播盐粉催化剂，依靠山谷中的上升气流将其输送到云中的暖区中（皖南地区六、七月份的零度层高度一般在4.5公里左右），或漂浮在空中，向下游扩散以增加大量吸湿性核，达到催化凝结冲并的作用来增加试验区自然降水的雨量。

     作业共选择了两个点，一个主点是在黄山光明顶（海拔一千八百四十一米），另一个在九华山顶。催化剂是特殊加工的盐粉。为此，在芜湖专门设立了盐粉加工厂，装袋专车运往黄山和九华山，再雇挑肩工运到山顶作业点。为防止盐粉长途运输和长久搁置结块，在作业点附近还安配了大锅，每次作业前对盐粉都要加热炒制。播撒是通过在两个山头间拉一根钢丝，滑动一个活动木箱至山谷上空喷撒盐粉，借上升气流将盐粉输送到高空再飘向下游。播撒时间长短，主要由指挥部决定，作业点视云层情况参考。

     效果检验主要有两种方法。一是对比法，即在目标区和对比区加密建立了一百多个观测点，各点进行连续气象观测，以对比作业前后各点以及目标区和对比区的云况、天气现象、降雨量以及其他气象因子的变化，用以分析效果。二是统计检验法，按照徐先生的设计，他将观测点划分为目标区和对比区，用历史区域回归方案，用以统计检验效果。

     为更好地决策作业条件、分析作业效果，还设立一个高空站和二个气球侧风站（黄山和九华山山脚），每天自制氢气施放气球观测。一个云雾微物理观测站设在黄山半山腰的玉屏楼，由许绍祖、刘文葆两老师负责和云雾物理专业一年级同学进行观测。

     在黄山宾馆小楼设立作业指挥所，由徐先生亲自坐镇负责指挥，并由安徽省人工降雨办公室安主任带一位工作人员协调，陈士仁、包澄澜、蔡则怡等老师负责分析天气和有关决策指挥工作，并设立报务填图组，负责有关天气图的报填工作，再由上述几位老师和部分一九五九届毕业班同学进行天气分析。另有一年级的叶伯诚、唐洵昌、蒋立森、叶宗秀等负责编印通讯小报（三天一期，用蜡纸钢板刻字油印，8K纸两张，刊登有关作业命令和各作业点、观测点的工作生活报道或有关感受记述）以及收发各地观测记录与有关决策命令。

     在皖南地区人工降雨试验研究两个月的过程中，徐先生自始至终坐镇黄山宾馆小楼的指挥所亲自指挥，亲自主持天气分析讨论，抓住有利作业的天气过程，及时作出各种指示和命令，每天又亲自看阅一百多个观测点寄来的报告和处理他们的请示意见，及时进行指导。徐先生经常工作到深夜，亲自撰写技术总结，不断完善试验研究方案。他毫无教授架子，与指挥所的师生们食宿在一起，令人可敬可亲。他部署工作一丝不苟，既提出要求又给予方法，非常具体又有很强的可操作性，对于试验过程中出现的问题，他总是耐心地听取第一线工作的师生们的建议和意见，最后才拍板确定改进意见。这种襟怀坦诚、谦虚谨慎、待人宽厚、为人正直的人生和工作态度，表现了中国老知识分子的浩然正气，确是我们可敬必学的楷模。徐先生多次风尘仆仆地赴皖南地区各观测点进行检查，耐心细致地给予指导，表现了他对工作认真严谨、踏实负责的态度。有一次当视察到一个观测点上的学生生病还坚持工作，一贯爱生如子的徐先生不仅心疼万分，而且很受感动，立即派伴同他视察的陈士仁老师到十多里外的一个小镇上请来医生为他诊治，并买了水果表示慰问，直至这位学生完全退烧后才放心地离开。其他学生由通讯小报上看到这样报道后深受鼓舞，增添了莫大动力。虽然是刚入学一年不到的大学生们，能高质量地完成艰苦的观测任务，这与徐先生的精心指导和热情关怀分不开的。徐先生又多次从海拔600多米高的黄山宾馆处，步行攀登几千级的石阶路，当时黄山还没有索道缆车，只有两人肩挑的“滑杆”，即藤椅两边绑穿两根竹竿的代步登山工具可花钱雇用，时值四十二岁的徐先生却花半天时间坚持步行，中途又必经玉屏楼的云雾观测点，再登上海拔一千八百多米高的黄山光明顶的撒播盐粉作业点，进行检查和指导。

     在光明顶李可位和汪学林等十名同学组成的喷盐队，住在光明顶黄山气象站，那里海拔高度高，他们每天都要搬盐粉、炒盐粉、撒盐粉，经常从头到脚，从外到内都是盐，皮肤搔痒难忍。加之，当时口粮已定量，繁重的体力劳动使他们经常“入不敷出”，他们从不叫苦叫累，坚持作业完成了试验任务。

回 味

     经过两个月的催化试验，皖南地区人工降雨试验结束了。我们所有参加试验的同学和老师们终于松了一口气，按集合指令，集中在芜湖车站返回到学校。大家听说这个试验是成功的，统计检验结果，增加降水量达20%以上。试验成果当时得到国家科委的肯定和嘉奖，奖励了一台西德进口价值两万美元的高速照相机。所增加的雨量，为缓解皖南的严重干旱，争取农业丰收做出了贡献，受到当地政府的好评。我们所有参加试验的同学都感到欣慰，因为我们通过这次试验，不但了解了人工降雨的初步知识，也比较熟练地掌握了地面气象观测和云雾微物理观测的基本要领，更为这次试验成功起到了应起的螺丝钉作用。

     如今我们在回味这段历史，不但勾起对黄山的奇松、怪石、云海、温泉四大奇景的美好回忆，更联想到应如何实事求是评价这一试验研究。因为在当时浮夸成风，不讲科学，是非颠倒的大气候下，能科学设计并实施这一大规模的高山暖云催化降雨试验取得成功，不仅在中国是首创，而且试验规模之大，组织之严密，设计研究水平之高，在国际上也是领先的。徐尔灏先生不愧为我国人工影响天气科学研究工作的奠基人之一，值得我们永远学习、怀念！

     这一试验也存在着不少难以确切回答的问题。例如，我们在山顶播撒的盐粉，虽经水泥厂球磨机研磨，最多也只能加工成几十微米的粒子，再经装袋吸湿结块后，众数直径大都在几十到几百微米之间，这么大的粒子播撒到山谷中，将很快下落，能否全部为谷中上升气流带入云中？在云中又能维持多长时间？越过山脊后会很快下沉，对较远处的地方又能影响多大都待进一步研究。……同时试验所采用的历史回归统计检验方法，受历史资料的制约，有一定局限性，现在已很少使用。在此基础上，1962年徐尔灏先生在国内第一个提出应改用随机试验的效果检验方法，并在一九六二年在《南京大学学报》上发表了“论人工降水随机试验的效果检查问题”论文，这在当时国际人工影响天气领域也才刚兴起，是国际先进的方案，这又表明我国研究人工影响天气的效果统计检验工作首先是徐先生开创的。

     总之，皖南地区人工降雨试验研究是一段值得回味的历史，更值得我们大家来共同细细品尝。

     唐洵昌 汪学林, 二零一三年四月十八日