ในปี พ.ศ. 2498 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนินเพื่อทรงเยี่ยม พสกนิกรในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ทรงพบเห็นว่าหลายแห่งประสบปัญหา พื้นดินแห้งแล้ง ขาดแคลนน้ำเพื่ออุปโภค บริโภค และการเกษตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูเพาะปลูก เกษตรกรมักประสบความเดือดร้อนจากภาวะฝนแล้ง หรือฝนทิ้งช่วง ด้วยสายพระเนตรที่ยาวไกล และทรงความอัจฉริยะของพระองค์ด้วยคุณลักษณะของนักวิทยาศาสตร์ ทรงสังเกต วิเคราะห์ข้อมูลในขั้นต้น และได้มีพระราชดำริครั้งแรก ในปี พ.ศ. 2498 แก่หม่อมราชวงศ์เทพฤทธิ์ เทวกุล ว่าจะทรงค้นหา วิธีการที่จะทำให้เกิดฝนตกนอกเหนือจากที่จะได้รับจากธรรมชาติโดยการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาประยุกต์ กับทรัพยากร ที่มีอยู่ให้เกิดมีศักยภาพของการเป็นฝนให้ได้ "ฝนหลวง" หรือ "ฝนเทียม" จึงกำเนิดขึ้นโดยประยุกต์ผลการวิจัยค้นคว้าทางวิชาการด้านฝนเทียมของประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และอิสราเอล ภายใต้การพระราชทานข้อแนะนำจากพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอย่าง ใกล้ชิดพร้อมกันนี้ได้มีการจัดตั้ง "สำนักงานปฎิบัติการฝนหลวง" ขึ้น เพื่อรับผิดชอบการดำเนินงานฝนหลวงในระยะต่อ มาจนถึงปัจจุบัน
การทำฝนหลวงว่ามี 3 ขั้นตอน คือ
1. ขั้นตอนที่
1 ก่อกวน เป็นการกระตุ้นให้เมฆรวมตัวเป็นกลุ่มแกน เพื่อใช้เป็น แกนกลางในการสร้างกลุ่มเมฆฝนในระยะต่อมา สารเคมีที่ใช้ ได้แก่ แคลเซียมคลอไรด์ แคลเซียมคาร์ไบด์ แคลเซียมอ๊อกไซด์ หรือสารผสมระหว่าง เกลือแกงกับสารยูเรีย หรือสารผสม ระหว่างสารยูเรียกับแอมโมเนียมไนเตรท ซึ่งสารผสมดังกล่าวนี้จะก่อให้เกิดกระบวนการกลั่นตัวของไอน้ำในอากาศ
2. ขั้นตอนที่
2 เลี้ยงให้อ้วน ขั้นตอนนี้ใช้สารเคมี คือ เกลือแกง สารประกอบสูตร ท.1 สารยูเรีย สารแอมโมเนียไนเตรท น้ำแข็งแห้ง และอาจใช้สารแคลเซียมคลอไรด์ร่วมด้วยเพื่อเป็นการเพิ่มแกนเม็ดไอน้ำ (Nuclii) ให้กลุ่มเมฆฝน มีความหนาแน่นมากขึ้น
3. ขั้นตอนที่
3 โจมตี สารเคมีที่ใช้ในขั้นตอนนี้เป็นสารเย็นจัด คือซิลเวอร์ไอโอได น้ำแข็งแห้ง เพื่อทำให้เกิดภาวะความไม่สมดุลมากที่สุด ซึ่งจะเกิดเป็นเม็ดน้ำ ที่มีขนาดใหญ่มากและตกกลายเป็นฝนในที่สุด อย่างไรก็ดี ทุกขั้นตอนจะต้องอาศัยความรู้และประสบการณ์ในการตัดสินใจที่จะเลือกใช้สารเคมีในปริมาณที่พอเหมาะ ทั้งนี้จะต้องคำนึงถึงสภาพอากาศสภาพภูมิประเทศทิศทางและความเร็วของลม ตลอดจนกำหนดบริเวณหรือแนวพิกัด ที่จะโปรยสารเคมี
ประโยชน์ของการทำฝนหลวง
1. เพื่อแก้ไขปัญหาขาดแคลนน้ำในการเกษตรในช่วงที่เกิดภาวะฝนแล้งหรือฝนทิ้งช่วงยาวนานเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำ ให้กับพื้นที่ลุ่มรับน้ำของแม่น้ำสายต่างๆ ที่มีปริมาณน้ำต้นทุนลดน้อยลง
2. เพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภค เสริมสร้างเส้นทางคมนาคมทางน้ำ เป็นการเพิ่มปริมาณน้ำโดยเฉพาะในบริเวณแม่น้ำที่ตื้นเขินให้สามารถใช้เป็นเส้นทางคมนาคมได้
3. เพื่อป้องกันและบำบัดภาวะมลพิษของสิ่งแวดล้อม "ฝนหลวง" ได้บรรเทาภาวะแวดล้อมเป็นพิษอันเกิดจากการระบาย น้ำเสีย และขยะมูลฝอยลงสู่แม่น้ำเจ้าพระยา ปริมาณน้ำจากฝนหลวงจะทำให้ภาวะมลพิษจากน้ำเสียเจือจางลง
4. เพื่อเพิ่มปริมาณน้ำในเขื่อนภูมิพลและเขื่อนสิริกิติ์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าฝนหลวงในอนาคตพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้พระราชทานแนวความคิดให้ทำการศึกษาวิจัยพัฒนาฝนหลวงหลายประการ คือ สร้างจรวดฝนเทียมบรรจุสารเคมีจากพื้นดินเข้าสู่เมฆหรือยิงจากเครื่องบิน การใช้เครื่องพ่นสารเคมีอัดแรงกำลังสูงจากยอดเขาสู่ฐานของก้อนเมฆโดยตรง เพื่อช่วยให้เมฆที่ลอยปกคลุมอยู่เหนือยอดเขาสามารถรวมตัวหนาแน่น จนเกิดฝนตกลงสู่บริเวณภูเขาหรือพื้นที่ใต้ลมของภูเขา
