人們通過研究和實驗，應用一定的技術方法，使某些局地天氣現象朝有利於人類的方向轉化，以達到預定目的的改造自然的科學技術措施。又稱人工控制天氣，是人工降水、人工防雹、人工消雲、人工消霧、人工削弱颱風、人工防霜凍和人工抑制雷電等的總稱。
自然天氣過程的能量十分巨大。一次風暴凝結的水量約為1000萬噸的量級，其凝結潛熱為2.5×101>6焦耳，相當於燃燒480萬桶石油的熱量。臺風中的水汽每分鐘釋放的潛熱，相當於爆炸20個百萬噸級核彈所放出的能量。如果直接耗費如此巨大的能量來制造或消滅一個天氣過程，實際上是不大可能的，經濟上也是不合算的。所以必須尋找自然天氣過程中可利用的條件，用少量的耗費促使它們向預定方向轉化。人工影響天氣的途徑，主要是利用雲的微物理過程。例如在溫度低於0°C的雲中存在著大量未凍結的水滴，利用播撒成冰催化劑（見播雲催化劑）可使水滴轉化為冰晶並釋放潛熱，從而改變雲的微物理過程和熱力、動力結構。用這種方法進行人工影響天氣，耗費比較小，效益可能很大。
方法 人工影響天氣最主要的方法是播雲，即用飛機、火箭或地面發生器等手段向雲中播撒碘化銀等催化劑，改變雲的微結構，使雲、霧、降水等天氣現象發生改變。按對象的性質不同，播雲所用的催化劑也不同，其催化過程可分為兩類：①冷雲催化。溫度為0～-30°C的雲中，往往存在過冷卻水滴，若在這種雲中播撒碘化銀或固體二氧化碳（又稱幹冰）等成冰催化劑，可以生成大量的人工冰晶。這類催化劑的成冰效率很高，1克催化劑就可生成數量級為1萬億個的冰晶，使1立方公裡雲體內產生濃度為1個/升的冰晶。在某些雲中，人工冰晶通過伯傑龍過程可形成降水（見雲和降水微物理學），從而達到人工降水的目的。在強對流雲中，人工冰晶能長大成冰雹胚胎，同自然冰雹爭奪水分，使各個冰雹都不能長成危害嚴重的大雹塊，這樣可達到防雹的目的。在過冷雲（霧）中，人工冰晶使雲（霧）滴蒸發而自身長大下落，又可達到消雲（霧）的目的。在冷雲催化過程中釋放的巨大潛熱會改變雲的熱力、動力過程，著力於這種動力效應的催化稱為動力催化。動力催化可使某些對流雲的雲體發展而增加降水。在臺風雲系某些部位的動力催化，可能改變臺風的環流結構而削弱其最大風力，從而減輕臺風造成的災害。②暖雲催化。在雲中播撒直徑略大於0.04毫米的水滴，使它們同雲滴碰並，長成雨滴而降落到地面。此法效率很低，每克水大約隻能形成幾百萬個雨滴胚胎。如果播撒大小適當的吸濕性鹽粒，也能促成雨滴的生成，且效率比播撒水滴高，每克食鹽大約能形成幾千萬個雨滴胚胎，再通過碰並過程形成雨滴，此法可促使暖雲增加降水。在暖霧或某些暖雲中播撒鹽粒使霧滴或雲滴蒸發，鹽粒吸濕長大下落，也可達到消霧或消雲的目的。
播雲的手段有三種：①地面播撒，通過空氣運動，帶入雲中。此法雖然簡易，但催化劑從何處入雲，能有多少入雲，都很難掌握。②將催化劑裝入火箭彈頭或高射炮彈內，發射到雲中的預定部位。此法雖迅速和直接，但是載量有限。③用飛機將催化劑直接播入雲內。此法機動性強，載量也大，但有時受飛行安全的限制。
除播雲方法外，用加熱空氣的方法消霧或防霜凍，也有一定效果。但此法耗費很大，隻能用於很小的范，如機場跑道的消霧和果園的防霜凍。此外，用向上噴射的高溫氣流以促使空中或雲中的局部空氣產生對流運動，增加局地的水汽凝結和降水；改變地面狀態或在空氣中播撒碳黑微粒以吸收更多的太陽輻射，改變局地空氣的熱力結構。這些方法還處於探索階段。
和其他學科關系 人工影響天氣涉及多種學科和技術。它的理論基礎是大氣科學，特別是雲和降水物理學。它在試驗設計和效果檢驗中，廣泛應用數理統計的成果。在播雲催化劑的研究過程中，要用到結晶學和表面化學等學科的知識。催化劑在空中和雲中的擴散，涉及瞭大氣湍流和小尺度運動。在觀測技術方面，涉及氣象要素和雲中微粒的測量技術、氣象雷達（包括多普勒雷達、雙波長雷達）技術、微波探測技術（見微波大氣遙感）、氣象衛星測量以及示蹤劑測量、超微量化學分析等。在播雲技術方面，涉及火箭、炮彈和煙火劑等的設計和制作問題。在數值模擬的進展方面，則依賴於電子計算機的發展狀況。從另一方面說，人工影響天氣的開展，也促進瞭大氣科學及有關領域的發展。
歷史和現狀 人工影響天氣是人類自古以來的理想，17世紀末，中國清代的《廣陽雜記》就載有:“夏五、六月間，常有暴風起，黃雲自山來，必有冰雹，土人見黃雲起，則鳴金鼓，以槍炮向之施放，即散去。”這是中國古代用土炮防雹的生動描述。1946年，美國科學傢I.朗繆爾等根據冰晶在降水形成過程中的重要作用，提出瞭人工產生冰晶影響冷雲降水的設想，他的助手V.J.謝弗和B.馮內古特，發現將幹冰碎粒和碘化銀煙粒引入充滿過冷水滴的雲室裡，能夠產生大量的冰晶。同年11月，謝弗進行瞭第一次對自然雲層的人工催化試驗。他用飛機將3磅幹冰碎塊投入雲頂溫度為-20°C的過冷層狀雲中，5分鐘後，雲下出現瞭降雪。此試驗結果引起廣泛的重視，推動瞭人工影響天氣試驗的迅速發展。到瞭60年代，美國科學傢J.辛普森進行瞭動力催化試驗，獲得一定程度的成效。蘇聯科學傢Γ.Κ.蘇拉克韋利澤等，用冷雲催化方法進行瞭大規模防雹試驗。全世界大約已有80個國傢或地區開展過這種試驗研究，其中規模較大的國傢有美國、蘇聯、中國、澳大利亞、法國等。中國從50年代開始，在大多數的省（自治區）開展瞭人工降水或防雹試驗，有些單位還進行過消霧、消雲和抑制雷電的試驗。
在人工影響天氣的各項研究中，開展得最多的是人工降水。一些比較嚴格的試驗表明，在一定條件下，通過冷雲催化可以增加降水量10～20％。也有些試驗的效果不顯著，個別情況還反而減少瞭降水量。暖雲催化試驗進行得比較少，技術上也不太成熟。人工防雹的規模僅次於人工降水。60年代以來，蘇聯持續進行瞭多年的防雹試驗，他們宣稱用催化劑方法可使雹災的損失減少60～90％，但是由於缺乏嚴格的效果檢驗，未能得到一致的確認。中國、美國、瑞士等國所進行的大量防雹試驗，效果不一。70年代美國進行瞭“國傢冰雹研究計劃”，結果防雹效果不好。人工消雲開展較少，在一定條件下可以消除局地的過冷層雲。在消除暖雲方面，也有一些試驗成功的例子。人工消霧開展得很早，40年代已經試驗用加熱法消除機場跑道上的霧，耗費雖大，但有相當成效。現在用幹冰或液化丙烷消除過冷霧的技術，已在一些機場投入業務使用。消暖霧以及人工削弱臺風、人工抑制雷電等，都尚處於探索試驗階段。
人工影響天氣的試驗曾經在一些國傢廣泛開展。隨著試驗研究的深入，逐步認識到這項工作的復雜性：①人工影響天氣必須具備一定的自然條件，例如雲中必須存在過冷水滴，才能使冷雲催化奏效；②因為雲中的動力過程和微物理過程十分復雜，兩者又互相影響，所以采用同樣的播雲方法，在不同的自然條件下，可能產生完全不同的效果，不同場合的播雲結果往往出入很大；③因為天氣現象的自然變率很大，播雲造成的改變較小，要把人為的改變從自然變化中區分開來(即效果檢驗)是十分困難的。所以人們對於人工影響天氣的實際效果，常常存在著不同的看法和估價。人們正在著重進行有科學設計的專業試驗，通過大量試驗的統計分析、綜合觀測的物理分析、數值模擬的理論分析三個方面來檢驗效果，明確適宜的播雲條件，改進播雲技術，逐步認識自然規律，以提高人工影響天氣的實際效果。
參考書目
W.N.Hess，ed.，Weather andClimate Modification，John Wiley and Sons，New York，1974.