为什么人工降雨用干冰不用固体的其他气体？

简单地说用干冰只是因为干冰使用成本低（注意使用成本不仅包括采购干冰的成本），但干冰不是人工降雨的唯一常用化学物质。

干冰就是二氧化碳的冰晶，这个我们应该常见，一些餐馆会在菜色的装点中用干冰来制造冷雾的装饰效果。

什么是人工降雨？

这是一种通过添加外部因子人工诱导或增加云层降水的做法。

投放到云层中的这些物质可以是干冰（固态二氧化碳），也可以是碘化银、盐粉等。此过程在国外被称为“云播种”。这个过程是通过飞机或火箭来完成的。

上图：人工降雨用客机也能做。

为什么要人工降雨？

我们知道雨形成的原理和过程。这个过程从海水或各种水体的蒸发开始。然后，当对流层（大气的最下层）中的风上升时，气温下降，导致一些细小的液滴持续合并成大液滴，当液滴的尺度达到0.1mm左右时，它们将无法在那里漂浮，于是落下成为雨滴。雨滴在下落过程中也会与其它雨滴合并形成更大的雨滴——视雨滴的密度而定。

但是有时我们必须应对干旱。有云但没有雨的情况，往往是由于高气压造成雨滴形成困难，因为气压升高，水的蒸发温度就会降低。此外，当云的温度接近“ 0”时，其中就可能有冰晶，这样的云当中的水份不会凝结成液态。那这些情况，我们就可以试着人工降雨。

而使用人工降雨，就是针对云的各种形态，促使云当中的水分变成更大的雨滴。

上图：一般是这样释放降雨/增雨剂的。

人工降雨是怎么实施的？

• 扰动：第一步包括使用化学物质刺激目标区域上风向上升并形成云。这些化学物质可以吸收聚拢水蒸气，并有助于冷凝过程。诸如氧化钙、尿素与硝酸铵以及氯化碳酸钙的化合物的微粒。这些化学物质都是常见的吸潮物质，它们对水分子有比较强吸附能力。
  
• 成云：在第二阶段，通过尿素、干冰、食盐等建立云团，以增加云层的密度直至接近饱和。
  
• 云种：在进行人工降雨的最后阶段，将超冷的化学药品（干冰或碘化物）用预制的容器轰击到云层的底部，大量吸收云层的热量，以形成水珠，使其形成降雨。一旦云层的底部开始凝结水汽析出，会拉动附近的云层水分来补充形成持续的降雨。
  

上图：使用碘化银人工降雨的过程。

这类似用明矾来净化水。例如：一个水箱里装的水很浑浊，因为有很多杂质和灰尘颗粒，当你在水箱中添加明矾时，杂质就会沉淀下来。这是为什么呢？在添加明矾作为“沉淀剂”后，水中的颗粒附着在明矾形成的胶体上，变重变大并沉降。这就是水滴在云中的情况。

为什么用干冰？

从上面的介绍来看，人工降雨并不只是用干冰，但干冰是唯一使用的可以变成气体的人工降雨助剂。这是有原因的，因为干冰就是二氧化碳，制备很容易。而且干冰在吸收热量之后不是融化而是迅速地升华，这个过程吸收的热量是巨大且迅速的，因此干冰可以用作一种快速制冷剂。如果你用手接触干冰，可能只要几秒钟就可能造成严重的冻伤，所以玩干冰要当心！（此外在缺乏通风的室内释放大量干冰对人和动物是有危险的，会导致缺氧，请特别注意。）

上图：干冰在空气中就会是这种感觉。

但相比液态氮、液氦、液氢、液氧，它们虽然也可以用于快速吸热，但制备成本太高。

此外，干冰本来就从大气中提取，相对来说对大气也没有污染（干冰的使用过程不能算是碳排放）。

但人工降雨也不一定要使用干冰。有时根据云的特性和其它因素会选用不同的降雨剂，主要的有这些：

• 碘化银
  

人工雨云播种的主要使用的化学剂是碘化银。碘化银化学式为AgI，是无机化合物，由碘化物溶液与银离子的反应生成。碘化银是高度感光性的。该化学品为淡黄色，其固体形式可使云中水分快速凝结。碘化银充当云沉淀的触发种子或钩子。该化学物质与云混合可诱导冻结云以水的形式释出。

• 碘化钾
  

云播种中产生人造雨所需的另一种化学物质是碘化钾。碘化钾与碘化银相似，不同之处在于碘化钾不仅用于人工降雨，还用于其他用途。在切尔诺贝利事故中，人们使用碘化钾作为防止核辐射的屏蔽物。它也可以有效地保护人体的某些内部器官。它也是与硝酸盐结合形成碘化银的化学物质。由于其功能，它也可以用来制造人造雨。

• 丙烷
  

丙烷是具有三个碳原子的烷烃有机化合物。它的化学式为C 3 H 8。丙烷是一种常见的物质，作为燃料，是一种天然气，通常是无色的，但是在某些情况下会变成液体。丙烷气体作为云播种材料，可以推动云层凝结。它的液体形式也将触发云中水汽凝结为液体形式，进一步引起降雨。丙烷需要其他化学物质才能在云播种中正常使用。丙烷在人工降雨过程中很重要。

• 碳化钙
  

在搅拌状态下，电石也可用于制造人造雨。碳化钙与氧化钙一起用作水蒸气的吸收剂。它由盐和尿素或硝酸铵化合而成。该化学物质是化学式为CAC2的钙化合物。它通常是无色的，但也可能显示为白色。在电弧炉反应中生成电石。石灰和焦炭混合物也可用于生产电石。

• 硝酸铵
  

云播种中涉及的另一种化学物质是硝酸铵。硝酸铵是化学式为NH4NO3的铵阳离子的硝酸盐。硝酸铵以结晶白色固体形式出现，常用作农业肥料。硝酸铵与其他化学物质一样，可以提供液滴的凝结核并增加云的密度。凝结核是云中水珠凝结的促进剂，由亲水物质形成的您凝结核有利于水的附着和聚集，可以加速水滴的形成。

• 氯化钠
  

由于碘化银等化学剂成本较高，而氯化钠成本低，因此作为人造雨的替代化学物质。便宜但有效。

• 尿素
  

尿素是通常用于农业中但也能帮助人工降雨的另一种化学物质。尿素化学式为CH4N2O，常被用来作为植物肥料，外观为白色固体。在云种时，尿素是吸收水蒸气的一种助剂，可以形成更密集的云。此外，它还会刺激云中结晶水形成水团。

一个AI：人工降雨除霾的设想

上图：通过人工降雨给中国大城市除霾的想象图

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这主要从成本角度考虑，干冰是固态的二氧化碳比较容易获得，另外干冰的凝固点（凝固温度）比较高（-78.5℃），释放到大气中迅速升华，降低空气温度，使空气中的水蒸气凝结成水，降到地面。也使用碘化银或其他盐粉，但原理不同，用粉末的目的是提供凝结核，让水蒸气聚集从而形成雨滴降落到地面。希望可以帮到你。