冷云催化

在溫度低于 0°C的冷云降水過程中，冰晶濃度起著重要的作用。根據(jù)降水粒子濃度的實(shí)測資料和理論估算，只有當(dāng)冰晶濃度達(dá)到1個(gè)/升或更高的量級時(shí)，才有較高的降水效率。對因冰晶濃度不足、降水效率很低的自然云，若在其過冷卻部位播撒成冰催化劑，就可以增加冰晶濃度。每克干冰或碘化銀，可產(chǎn)生1012個(gè)以上的冰晶，若用幾百克，就可以使幾十立方公里云體的冰晶濃度達(dá) 10個(gè)/升。這些人工冰晶通過伯杰龍過程迅速增長，促進(jìn)冷云降水過程，使降水量增加。一些比較嚴(yán)格試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析表明，冷云催化可以增加降水量10～20％。如果人工冰晶的濃度很大，則形成的雪晶的平均尺度較小，它們從云中下落到地面的時(shí)間較長，在氣流的作用下，會(huì)落到下風(fēng)方向更遠(yuǎn)的地方而改變降水的分布。

冷云催化的溫度條件：人工降水的效果同云的自然條件有密切關(guān)系。就冷云催化而言，云中的溫度條件十分重要。就整個(gè)云體而言，云頂溫度一般，常將它作為估計(jì)云中自然冰晶濃度的參數(shù)。當(dāng)云頂溫度低到一定程度時(shí),云中常會(huì)形成大量冰晶,這時(shí)用人工方法增加冰晶,效果就不顯著。反過來,云頂溫度如果太高，碘化銀等催化劑的成冰能力就太低，也不利于人工催化。所以對冷云催化法增加降水來說，云頂溫度不宜太高或太低。一些地形云和積云的人工降水試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析表明,當(dāng)云頂溫度處于-10～-25°C時(shí),人工降水的效果比較明顯。這一適宜的溫度區(qū)間，稱為播云溫度窗。鑒于降水過程的復(fù)雜性，采用不同催化技術(shù)時(shí)，必須研究各類云中有利的溫度條件或其他條件。

暖云催化

在溫度高于 0°C的暖云里，降水主要在云滴碰并過程中得到發(fā)展。云滴越大，碰并增長就越快。計(jì)算表明,當(dāng)云滴半徑超過0.04毫米時(shí),就可以迅速碰并而長成雨滴。在那種大云滴的濃度不足的自然云中，播撒大量半徑大于0.04毫米的水滴，就能夠促進(jìn)降水過程。計(jì)算表明，每克水可以形成約幾百萬個(gè)大云滴，要催化10立方公里的云體，則需要幾噸水。若往云中播撒一定大小的吸濕性物質(zhì)顆?；蛘呷芤旱?，它們能在云中吸濕而迅速長成大云滴，這樣所需的催化劑量，就用不到水的十分之一。

除了播云以外,法國和蘇聯(lián)有人試驗(yàn)在地面加熱,造成人工上升氣流的方法，試圖在一定氣象條件下激發(fā)或增加降水。美國有人設(shè)想利用瀝青或碳黑吸收太陽輻射，提高局地空氣的溫度，促進(jìn)云的發(fā)展以增加降水。中國有人研究過爆炸對降水的影響。這些人工降水方法的研究，都還處在探索的階段。

動(dòng)力催化

通過冷云催化使云中產(chǎn)生大量冰晶，所釋放的潛熱將改變積云的宏觀動(dòng)力過程而增加降水。它是60年代在人工降水試驗(yàn)方面的一項(xiàng)進(jìn)展。積云中上升氣流的速度，主要決定于云內(nèi)外溫差造成的浮力。在發(fā)展旺盛的積云內(nèi)，存在著大量過冷水滴。在這種云中播撒大量的成冰催化劑時(shí)，能使過冷水滴凍結(jié)而釋放潛熱，水汽在冰粒表面凝華時(shí)也釋放潛熱。估計(jì)這兩種潛熱足以使云中局部溫度升高0.5°C左右,這將加大浮力而促使某些積云的上升氣流速度增大，云體擴(kuò)展，生命期延長，結(jié)果使進(jìn)入云體的水分總量增大而增加降水量。雖然動(dòng)力催化同一般冷云催化所用的催化劑一樣，但著眼點(diǎn)不同，動(dòng)力催化所用的催化劑量必須大大增加，才可能收效。積云動(dòng)力催化在50年代曾作過初步的嘗試，但周密設(shè)計(jì)的積云動(dòng)力催化試驗(yàn)，直到1963年才開始。J.辛普森在美國佛羅里達(dá)州所做的隨機(jī)試驗(yàn)表明，催化后積云的云頂平均增高1.6公里，平均雨量增加1.7倍。他指出，催化后云頂增高量同大氣層結(jié)（見大氣靜力穩(wěn)定度）有密切的關(guān)系。在其他國家和地區(qū)，也作過類似試驗(yàn)，但效果不一。有人對整個(gè)地區(qū)積云群體進(jìn)行過動(dòng)力催化的隨機(jī)試驗(yàn)，初步結(jié)果表明有增雨的效果。