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《足跡-難忘的歲月》 第三章 南京大學生 (1958-1963) 第九節 皖南地區人工降雨試驗研究
送交者: 晚成 2023年09月21日21:02:49 於 [五 味 齋] 發送悄悄話

背 景

     自一九四六年底美國的謝佛爾(Schaefer)在野外用乾冰催化冷雲取得初步成功後,美國、蘇聯、澳大利亞、洪都拉斯等許多國家進行了多項人工降雨的外場試驗。一九五八年,經錢學森同志推薦,毛主席在最高國務會議上提出“人工造雨是非常重要的,希望廣大氣象工作者多努力。”時值吉林省大旱,小豐滿水電站已很難發電,省幾位老一輩氣象工作者,提出在豐滿水庫流域進行人工降雨的建議,得到了省政府和國家的大力支持,使用空軍杜-2轟炸機播撒乾冰,對流域內混合雲進行了一個余月的催化作業,取得了明顯的增雨效果。為此,國家氣象局在北京召開了第一次全國人工降水會議,吉林省副省長在會上做了專門的經驗介紹。從此,人工降雨被視為成功的成果在全國各省市,特別是北方城市普遍開展。在那“大躍進”、“以土為主,土洋結合”浮誇風盛行的日子裡,除了有些地方和單位進行了科學的飛機催化冷暖雲增雨作業外,不少地方大範圍地使用土炮、土火箭“催化降雨”,更有一個省動員幾十萬人上山撒黃土,要為省內“增雨幾億噸水”。顯然是勞民傷財而適得其反。

     在上述背景下,一九五九年皖南地區春季連續少雨,尤其進入梅雨期仍然少雨,嚴重乾旱影響農業生產。新成立的安徽省人工降雨辦公室安主任(原任安徽省科委副主任兼)受省政府的委託,來到南京大學氣象系請求協作,計劃在皖南地區開展人工降雨作業,以期緩解旱情對農業生產的威脅。南京大學氣象系主任徐爾灝先生欣然接受了這一任務,他認為作為氣象學科的最高學府之一,要講究科學,不能蠻幹,既要考慮當前增雨解除旱情為經濟建設服務的需要,又要考慮長遠推動我國這一學科的發展。因此,徐先生精心設計,制定周密計劃,利用皖南地區特殊地形,以黃山為中心的一百平方公里範圍內,進行我國第一個大規模地面催化暖雲作業試驗-皖南地區人工降雨試驗研究。這計劃獲得了氣象系總支書記白林同志(廖漢生將軍的夫人、楊尚昆的妹妹)和教師們的支持,研究決定整個試驗由徐先生親自組織、領導實施,並有陳士仁、包澄瀾、蔡則怡、許紹祖和劉文葆老師帶領我們年級(一九五八級即一九六三屆畢業)的雲霧物理專業(後改為大氣物理專業)、天氣專業一百十餘名同學以及一九五九屆畢業班(即四年制的一九五五級)十幾名同學一起參加試驗。

征 程

     在開展這次皖南地區人工降雨試驗研究前,在校里先進行動員和培訓,學生們分班進行務虛,人人表態一定要保質保量完成任務。隨後就踏上了征程,大部隊離開南京先乘寧蕪鐵路客車到蕪湖,在火車上很多同學主動做好人好事,協助列車員掃地抹桌椅和倒開水,或沖洗廁所,或讓座給後來無座位的乘客,對老幼病殘乘客扶助上下車,表現了新一代大學生的優良風貌,獲得列車員和乘客們對佩戴南京大學校徽的大學生的讚揚。到了蕪湖後分別再乘長途汽車赴各工作點,基本上都是山間土石公路,既顛簸又不安全,尤其是女同學獨自一人乘車的辛苦情景是可想而知的。試驗中一百多個觀測點遍布皖南各地,由天氣專業一年級同學承擔,基本上是單兵作戰,不管風吹雨淋、雷電交加都要堅持氣象常規的雲天觀測,特別是雨量測量。他們在就近公社或學校起居生活,當時是三年困難時期的第一年,他們經常吃不飽,身體不支,看病困難,工作基本條件也無法滿足。但這些同學從不計較個人得失,較緊牙關,努力克服困難,每天除完成本職的觀測任務外,一有空還參加公社的田間勞動,幫助老百姓擔水劈柴,被老鄉們稱為新時代的好青年。

試 驗

     徐爾灝先生立足於國際氣象學科前沿問題-暖雲人工催化降水進行科學試驗,以他淵博的知識和蔑視困難的勇闖精神,制訂了周密的計劃,特別從高達1500米以上的黃山和九華山頂上撒播鹽粉催化劑,依靠山谷中的上升氣流將其輸送到雲中的暖區中(皖南地區六、七月份的零度層高度一般在4.5公里左右),或漂浮在空中,向下游擴散以增加大量吸濕性核,達到催化凝結沖並的作用來增加試驗區自然降水的雨量。

     作業共選擇了兩個點,一個主點是在黃山光明頂(海拔一千八百四十一米),另一個在九華山頂。催化劑是特殊加工的鹽粉。為此,在蕪湖專門設立了鹽粉加工廠,裝袋專車運往黃山和九華山,再雇挑肩工運到山頂作業點。為防止鹽粉長途運輸和長久擱置結塊,在作業點附近還安配了大鍋,每次作業前對鹽粉都要加熱炒制。播撒是通過在兩個山頭間拉一根鋼絲,滑動一個活動木箱至山谷上空噴撒鹽粉,借上升氣流將鹽粉輸送到高空再飄向下游。播撒時間長短,主要由指揮部決定,作業點視雲層情況參考。

     效果檢驗主要有兩種方法。一是對比法,即在目標區和對比區加密建立了一百多個觀測點,各點進行連續氣象觀測,以對比作業前後各點以及目標區和對比區的雲況、天氣現象、降雨量以及其他氣象因子的變化,用以分析效果。二是統計檢驗法,按照徐先生的設計,他將觀測點劃分為目標區和對比區,用歷史區域回歸方案,用以統計檢驗效果。

     為更好地決策作業條件、分析作業效果,還設立一個高空站和二個氣球側風站(黃山和九華山山腳),每天自製氫氣施放氣球觀測。一個雲霧微物理觀測站設在黃山半山腰的玉屏樓,由許紹祖、劉文葆兩老師負責和雲霧物理專業一年級同學進行觀測。

     在黃山賓館小樓設立作業指揮所,由徐先生親自坐鎮負責指揮,並由安徽省人工降雨辦公室安主任帶一位工作人員協調,陳士仁、包澄瀾、蔡則怡等老師負責分析天氣和有關決策指揮工作,並設立報務填圖組,負責有關天氣圖的報填工作,再由上述幾位老師和部分一九五九屆畢業班同學進行天氣分析。另有一年級的葉伯誠、唐洵昌、蔣立森、葉宗秀等負責編印通訊小報(三天一期,用蠟紙鋼板刻字油印,8K紙兩張,刊登有關作業命令和各作業點、觀測點的工作生活報道或有關感受記述)以及收發各地觀測記錄與有關決策命令。

     在皖南地區人工降雨試驗研究兩個月的過程中,徐先生自始至終坐鎮黃山賓館小樓的指揮所親自指揮,親自主持天氣分析討論,抓住有利作業的天氣過程,及時作出各種指示和命令,每天又親自看閱一百多個觀測點寄來的報告和處理他們的請示意見,及時進行指導。徐先生經常工作到深夜,親自撰寫技術總結,不斷完善試驗研究方案。他毫無教授架子,與指揮所的師生們食宿在一起,令人可敬可親。他部署工作一絲不苟,既提出要求又給予方法,非常具體又有很強的可操作性,對於試驗過程中出現的問題,他總是耐心地聽取第一線工作的師生們的建議和意見,最後才拍板確定改進意見。這種襟懷坦誠、謙虛謹慎、待人寬厚、為人正直的人生和工作態度,表現了中國老知識分子的浩然正氣,確是我們可敬必學的楷模。徐先生多次風塵僕僕地赴皖南地區各觀測點進行檢查,耐心細緻地給予指導,表現了他對工作認真嚴謹、踏實負責的態度。有一次當視察到一個觀測點上的學生生病還堅持工作,一貫愛生如子的徐先生不僅心疼萬分,而且很受感動,立即派伴同他視察的陳士仁老師到十多里外的一個小鎮上請來醫生為他診治,並買了水果表示慰問,直至這位學生完全退燒後才放心地離開。其他學生由通訊小報上看到這樣報道後深受鼓舞,增添了莫大動力。雖然是剛入學一年不到的大學生們,能高質量地完成艱苦的觀測任務,這與徐先生的精心指導和熱情關懷分不開的。徐先生又多次從海拔600多米高的黃山賓館處,步行攀登幾千級的石階路,當時黃山還沒有索道纜車,只有兩人肩挑的“滑杆”,即藤椅兩邊綁穿兩根竹竿的代步登山工具可花錢雇用,時值四十二歲的徐先生卻花半天時間堅持步行,中途又必經玉屏樓的雲霧觀測點,再登上海拔一千八百多米高的黃山光明頂的撒播鹽粉作業點,進行檢查和指導。

     在光明頂李可位和汪學林等十名同學組成的噴鹽隊,住在光明頂黃山氣象站,那裏海拔高度高,他們每天都要搬鹽粉、炒鹽粉、撒鹽粉,經常從頭到腳,從外到內都是鹽,皮膚搔癢難忍。加之,當時口糧已定量,繁重的體力勞動使他們經常“入不敷出”,他們從不叫苦叫累,堅持作業完成了試驗任務。

回 味

     經過兩個月的催化試驗,皖南地區人工降雨試驗結束了。我們所有參加試驗的同學和老師們終於鬆了一口氣,按集合指令,集中在蕪湖車站返回到學校。大家聽說這個試驗是成功的,統計檢驗結果,增加降水量達20%以上。試驗成果當時得到國家科委的肯定和嘉獎,獎勵了一台西德進口價值兩萬美元的高速照相機。所增加的雨量,為緩解皖南的嚴重乾旱,爭取農業豐收做出了貢獻,受到當地政府的好評。我們所有參加試驗的同學都感到欣慰,因為我們通過這次試驗,不但了解了人工降雨的初步知識,也比較熟練地掌握了地面氣象觀測和雲霧微物理觀測的基本要領,更為這次試驗成功起到了應起的螺絲釘作用。

     如今我們在回味這段歷史,不但勾起對黃山的奇松、怪石、雲海、溫泉四大奇景的美好回憶,更聯想到應如何實事求是評價這一試驗研究。因為在當時浮誇成風,不講科學,是非顛倒的大氣候下,能科學設計並實施這一大規模的高山暖雲催化降雨試驗取得成功,不僅在中國是首創,而且試驗規模之大,組織之嚴密,設計研究水平之高,在國際上也是領先的。徐爾灝先生不愧為我國人工影響天氣科學研究工作的奠基人之一,值得我們永遠學習、懷念!

     這一試驗也存在着不少難以確切回答的問題。例如,我們在山頂播撒的鹽粉,雖經水泥廠球磨機研磨,最多也只能加工成幾十微米的粒子,再經裝袋吸濕結塊後,眾數直徑大都在幾十到幾百微米之間,這麼大的粒子播撒到山谷中,將很快下落,能否全部為谷中上升氣流帶入雲中?在雲中又能維持多長時間?越過山脊後會很快下沉,對較遠處的地方又能影響多大都待進一步研究。……同時試驗所採用的歷史回歸統計檢驗方法,受歷史資料的制約,有一定局限性,現在已很少使用。在此基礎上,1962年徐爾灝先生在國內第一個提出應改用隨機試驗的效果檢驗方法,並在一九六二年在《南京大學學報》上發表了“論人工降水隨機試驗的效果檢查問題”論文,這在當時國際人工影響天氣領域也才剛興起,是國際先進的方案,這又表明我國研究人工影響天氣的效果統計檢驗工作首先是徐先生開創的。

     總之,皖南地區人工降雨試驗研究是一段值得回味的歷史,更值得我們大家來共同細細品嘗。

     唐洵昌 汪學林, 二零一三年四月十八日


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