人工降雨のきっかけは何ですか?これらの触媒の使用は環境に影響を与えますか?

知っていましたか？塩には多くの用途があります。食用であることに加えて、人工降雨の主な触媒の一つでもあります。

それで、今、あなたはこんなアイデアを持っていますか？キッチンに行って、塩を一掴みして、空の雲に撒けば、降雨量を増やすという目的を達成できるでしょうか？

実は、違います。一般的に、食卓塩の粒の直径は約 0.1 mm、つまり約 100 ミクロンです。この頭は、ほとんどの食品に比べて非常に小さいです。しかし、空気中の水蒸気と比較すると、食塩の粒子は巨大です。雨が降らない雲の中では、水蒸気分子の大きさは一般に 5 ～ 10 ミクロンしかないからです。空の雲に向かって一握りの塩の粒を投げるのは、マシュマロに砲丸投げをするようなものです。重力により、塩の粒は落下基準に達し、雲を通過して真下に落ちます。ですから、飛行機に乗っている作業員が雲の中に一握りの塩を投げ入れると、塩の粒は落ちますが、雲は依然として同じ雲のままであると考えられます。

では、塩はどのようにして雲と降雨量を増やすのでしょうか?

塩は主に暖かい雲の中の降雨量を増やすために使用されます。暖かい雲が自然に降るとき、雲粒の直径が上昇気流に逆らって雨滴となり地面に落ちるまでには通常 100 ミクロン以上に達する必要があります。暖かい雲の中に水蒸気が豊富にある場合、水蒸気粒子の直径は通常 5 ～ 10 ミクロンしかありません。これらの粒子は空気中に自由に浮遊しており、非常に軽いため落下しません。雲の中に塩の粉を撒く機会を捉えれば、塩の粉の到来により水蒸気の粒子が一体化するでしょう。水蒸気粒子の直径が数十ミクロンに大きくなると、周囲の小さな水滴と衝突・融合を続け、最終的に上昇気流を乗り越えて雨滴となって落下します。

したがって、塩が降雨量を増やす吸湿剤として作用するのは事実であり、これは長年にわたって存在してきました。降雨量を増やしたい場合、まず塩の粒を「細く」する必要があります。昔、雲を温めて降雨量を増やすために使われていた塩の粒子は、その直径が約30ミクロンまで小さくなるまで物理的な方法で粉砕されていました。しかし、その大きさゆえに、雲の中に塩の粉を撒いても雨量増加効果はあまり高くありません。

何度も繰り返し練習を重ねた結果、物質間の燃焼反応によって1ミクロン以下の塩粒子（塩化カリウム、塩化ナトリウム）を生成する化学的方法が採用されるようになりました。これらの塩の粒子はサイズが小さいため、雲の中の水蒸気の遊び相手として非常に適しています。雲の中に送り込まれると、水蒸気分子としっかりと結合し、水分を絶えず吸収し、衝突し、その過程で成長します。実験により、同じ量の塩粉を撒いた場合、塩粒子の直径が小さいほど、より多くの雨が降ることが分かりました。

実際の運用では、冷たい雲の降水量を増やすために人工的な方法を使用するのが一般的です。簡単に言えば、触媒は雲の中の氷の結晶をどんどん増やし、大きくするために使われ、最終的に沈殿して溶けて雨になるのです。冷たい雲の降雨量増加の触媒には、氷形成剤（ヨウ化銀など）や急激な温度低下を引き起こす冷媒（ドライアイス、液体二酸化炭素、液体窒素など）が含まれます。

要約すると、気象改質触媒は、氷形成剤、冷媒、乾燥剤の 3 つのカテゴリに分類されます。

氷形成剤：主に-6℃～-20℃の冷雲触媒作用に使用されます。ヨウ化銀は最も一般的に使用される氷形成剤の 1 つです。その結晶構造は氷の結晶に似ており、氷の結晶を作るのに優れています。微小なヨウ化銀粒子は主に化学的方法によって得られます。人間の影の平面では、スタッフは一定の割合の化学成分と燃焼補助剤を点火します。発生したヨウ化銀は温度が2000℃を超えると瞬時に気化し、空気中の冷気に触れると急速に凝縮します。小さなヨウ化銀粒子はすぐに雲層に入り、氷の形成に関与する作業状態になります。一般的に、1 グラムのヨウ化銀から 1013 ～ 1014 個のヨウ化銀粒子を分離することができます。

冷媒：0℃～-6℃の対流雲や層状雲の触媒作用に使用され、ドライアイス、液体窒素、プロパンなどが含まれます。ドライアイスは固体の二酸化炭素であり、昇華温度は-78.5℃です。温めると固体から直接気体に昇華します。ドライアイス1グラムから数百億個の氷結晶を生成できるため、冷凍のエキスパートと言えます。液体窒素の沸点は-195.8℃、プロパンの沸点は-80℃です。その動作原理はドライアイスと似ています。

乾燥剤: 0°C 以上の温雲触媒操作に使用されます。メンバーには、塩化ナトリウム（食塩）、塩化カルシウム、硝酸アンモニウム、尿素などが含まれます。 食塩1グラムは、数千万個の雨滴胚を触媒することができます。

重量で言えば、1グラムの触媒で1,000～100億個の氷核、雨滴胚、氷結晶を生成できるため、作業を効率的に完了するには、各操作に必要な触媒の量はわずかです。

たとえば、組成の面では、冷媒のドライアイスと液体窒素は、雨を降らせるミッションに参加した後、二酸化炭素と窒素に蒸発しますが、これらはすべて空気の成分です。もう一つの例は、乾燥剤の塩や尿素などです。これらはもともと自然界から来たもので、雨を降らせた後は自然界に戻ります。したがって、それらはすべて生態学的安全性の触媒であり、環境を汚染することは絶対にありません。

もう一つの例はヨウ化銀です。これは頻繁に使用されますが、航空機の降雨操作やロケット操作での使用はごくわずかです。長期にわたるデータモニタリングにより、作業エリアの水と土壌に蓄積された銀イオンの濃度は、世界保健機関が規定する濃度よりもはるかに低いことが示されています。

したがって、人影触媒を正しく使用すれば、環境汚染は発生しません。