人工降雨

人工降雨（じんこうこうう、英語：cloud seeding、rainmaking）とは、人工的に雨を降らせる気象制御のひとつ。降った雨は人工雨（artificial rain）ともいう。雪を降らせる場合は人工降雪という。cloud seedingは「気象種まき」とも訳される。

雨の生成

雨は、熱帯地方では例外もあるが、通常は氷点下15℃以下の低温の雲の中で発生した氷晶が昇華核となって周囲の水蒸気を吸収して雪片となり、雲中を落下して成長しながら、暖候期には途中で溶けて雨粒となって降る。寒候期でも、気温が高いと溶けて雨になる。いずれにしても、雨を降らせるには雲の中に氷の粒を作る必要がある。その氷晶を作るのは空気中に浮かぶ微小な粒子で、主に海の波飛沫で吹き上げられた塩の核であり、他に陸上から生じた砂塵などの粒子もある。それらの周りに、雲の中の水蒸気が昇華と低温の影響で氷となって付き、初めに述べたように成長して雪片となるのである。

人工降雨の方法

雨ができるには以上のように、核になる粒子と低温の雲が必要であるが、ある程度発達した積雲や層積雲の上部では温度は0℃以下になっているものの、氷点下15℃くらいになるまでは、過冷却と言ってまだ水滴のままであり、雪片の形成に至らず、雨は降らない。そこへ、強制的に雪片を作るような物質を散布してやれば雨を降らせる可能性ができるわけで、これが人工降雨の考えである。このような方法は、クラウドシーディング（cloud seeding、雲の種まき）、あるいは単にシーディングとも呼ばれる。
その材料として、ドライアイスやヨウ化銀が用いられる。ドライアイスを飛行機から雲に散布する事で温度を下げ、またドライアイスの粒を核として氷晶を発生・成長させる。またヨウ化銀の場合は、その結晶格子が六方晶形と言って氷や雪の結晶によく似ているため、雪片を成長させやすい性質がある。また、ドライアイスの代わりに液体炭酸を用いる手法もある。
散布の方法としては、飛行機を用いる他、ロケットや大砲による打ち上げもある。ヨウ化銀の場合は、地上に設置した発煙炉から煙状にして雲に到達させる方法もある。
ただ、散布する物質が環境に与える影響を懸念する声もある。ヨウ化銀は弱い毒性があり大量に異常摂取すれば悪影響もありうるとされる。

人工降雨の限界と問題点

人工降雨はある程度発達した雨雲がある場合に有効であり、かつ成功するもので、雲の無い所に雨雲を作って雨を降らせるのは不可能である。その雨量も、本来の雨量を1割程度増加させるくらいで、自由に降水量を制御できるまでには至っていない。ある程度発達した雲においても、スーパーセルなど非常に強い上昇気流や複雑な気流を伴う雲の場合、降水を制御するのは困難である。

歴史

古代から、水不足に人びとが悩まされた場合には、雨乞いなどの祈祷を通じて雨を「人工的」に降らせたという記録が各国にあるが、当時のデータが不十分のため、実証できていない。ただし、大規模な焚き火によって煙や塵が空中にのぼり、それがシーディング物質のような効果を持ったのではないかと推定する説もある。
近現代において、人工降雨が科学的に研究されるようになった。具体的な手法は伝わっていないが、20世紀初頭のアメリカ合衆国の気象学者、チャールズ・ハットフィールドは、職業的に人工降雨を行っていた。
1946年11月14日にゼネラル・エレクトリックの研究所に所属していた、バーナード・ヴォネガットはヨウ化銀が雲の核を形成する薬品として使えることを発見。同年、同じ研究所に所属していたアーヴィング・ラングミュアによって、初の実験が行なわれた。

日本

日本では、1950年代から70年代にかけて、渇水対策や水資源確保、水力発電用の水確保を目的に、各地で実験が行われた。しかし、発電量に占める水力発電の比率が低下するにつれて研究は下火になっていった。
近年、国連などが2025 年までに世界的な水不足に直面すると指摘したのを受けて、文部科学省は、平成18年度より「渇水対策のための人工降雨・降雪に関する総合的研究」を立ち上げている。

文部科学省「渇水対策のための人工降雨・降雪に関する総合的研究」

文部科学省「渇水対策のための人工降雨・降雪に関する総合的研究」では、人工降雨および人工降雪の二つが研究された。責任機関は気象庁気象研究所、研究代表者は村上正隆

インド

インドでも、2003年から2004年にかけて、アメリカのウェザーモディフィケーション社(Weather Modification Inc.)のとの提携によって人工降雨を行った。2008年にはアーンドラ・プラデーシュ州においても実施された。

アメリカ

アメリカ合衆国では、旱魃対策で人工降雨が実践されてきた。また雷雨時の雹を減少させたり、空港での霧を低減させるのにも実践されてきた。スキーリゾート地でも人工降雪が行われている。
北米州間気象調整会議（North American Interstate Weather Modification Council。NAIWMC）では、北米11の州とカナダのアルバータ州において気象制御（気象調節）プログラムが進行している
2006年にはワイオミング州において880万ドルの予算で人工降雨が実施された。

ヨーロッパ

フランスでは1950年代に人工降雨が開始された。1951年に大気災害国立対策研究所（Association Nationale d’Etude et de Lutte contre les Fléaux Atmosphériques。略称：ANELFA)が設立された。スペインでも同様の機関( Consorcio por la Lucha Antigranizo de Aragon）が設立された 。

ロシア

1986年のチェルノブイリ原子力発電所事故後、ロシア空軍によってベラルーシ上空で気象種まき(人工降雨のためのシーディング物質散布)が行われた 。
2006年7月のG8サミットにおいて、プーチン首相（当時）はフィンランドの要請に応じて、ロシア空軍による人工降雨を実施したと発言した。2008年６月17日にはモスクワ上空で同軍によるシーディング物質としてのセメント散布が実施されたが、一部のセメント袋が粉状にならずに民家に落下した。2009 年にはユーリ・ルシコフモスクワ市長が、「雪のない冬」を提言し、空軍によるシーディング物質散布を実施した。

オーストラリア

オーストラリアでは、1960年代に国立科学工学研究機関（The Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation。略称：CSIRO）によるタスマニア州のタスマニア水力発電所での実施が成功している。
2004年から2014年にかけてオーストラリア政府及び州政府とスノーウィ水力発電社 は、「タスマニア水力発電クラウドシ−ディング計画」を開始、人工降雪を実施している 。ただし、ニューサウスウェールズ州の自然資源委員会は2006年の会議において降雪の増加は認められるものの、安定した供給は難しいとコメントした。
2006年12月にはクイーンズランド州政府は、760万豪ドルをかけて「温暖雲(warm cloud)」による人工降雪計画を、気象局とアメリカ大気研究センターとの提携によって開始した。

アフリカ

2006年からマリ と ニジェールにおいてアメリカ大気研究センターとの提携で大規模な人工降雨の実験が行われている。

韓国

大韓民国では、粒子状物質による大気汚染を軽減させるために、人工降雨により大気中の汚染物質を洗い流すことを計画。2019年1月25日、飛行機からヨウ化銀を散布して降雨を発生させようと試みたが失敗に終わった。