大興安嶺水源涵養地人工增雨現狀及存在的問題

包興華

摘要 大興安嶺森林是祖國重要的生態屏障，對水源涵養、凈化空氣、減少水土侵蝕和土地沙化、增加物種多樣性等具有非常重要的作用。近些年，大興安嶺的生態作用逐漸降低，可適當通過人為干擾的方式使其好轉。本文著重闡述了大興安嶺地區人工增雨的現狀及存在的問題，目的是發揮人工增雨對大興安嶺地區水源涵養的作用。

關鍵詞 人工增雨；現狀；問題；大興安嶺水源涵養地

中圖分類號 P481 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）04-0206-02

大興安嶺水源涵養地地處祖國北疆，位于內蒙古自治區東北部，地理坐標為東經119°36′20″～125°19′50″，北緯47°03′40″～53°20′00″，東接松嫩平原，西至呼倫貝爾草原，西南與蒙古交界，北與俄羅斯接壤，是中、俄、蒙三國的交界地帶，南北長696 km，東西寬384 km，最高海拔1 745.2 m，最低海拔268 m。是額爾古納河與嫩江的分水嶺，也是呼倫貝爾草原與松嫩平原的天然分界線。

大興安嶺水源涵養地河流縱橫交錯，大小支流密布，水力資源豐富。大興安嶺山脈是嫩江水系和額爾古納水系的發源地，以大興安嶺山脈為界，嶺東的甘河、諾敏河、綽爾河等流入嫩江，稱嫩江水系，流域面積15萬hm2 [1]。嶺西的海拉爾河、根河、激流河等匯入額爾古納河，稱額爾古納水系，流域面積16萬hm2。研究區內地表水資源總量350億m3，占全區地表水資源總量的85%（圖1）。

1 現狀分析

大興安嶺水源涵養地是內蒙古自治區較早開展人影工作的地區，20世紀70年代就開展了人影作業和試驗研究。人工增雨工作已有近40年歷史，在人影作業規模、基本作業裝備、氣象觀測設備、組織管理體系、技術積累、人員隊伍、經費保障等方面，具備進一步開展人影能力建設的良好基礎條件。

1.1 人員隊伍

內蒙古大興安嶺地區現有19個旗縣（市）均從事人工影響天氣工作，研究區內從事人影工作人數587人。其中氣象部門人影工作人員共計56人，職稱結構情況為高級職稱2人，中級職稱17人，初級及以下37人。

1.2 人影作業規模和基本作業裝備

目前，內蒙古大興安嶺水源涵養地共有2架增雨飛機（Y-12），年均增雨飛行40架次；研究區共有增雨火箭123部，近5年年均作業1 100發；研究區共有地面燃燒爐5個（圖2）。

1.3 氣象觀測設備

大興安嶺水源涵養地現有多普勒雷達2部（海拉爾，滿洲里在建），713天氣雷達1部（烏蘭浩特），探空雷達2部，X波段移動全相參多普勒天氣雷達2部（東北項目），全球定位系統氣象觀測（GPS/MET）11個（東北項目），閃電定位儀13個；無人自動氣象站11個；區域自動站274個；13個自動土壤水分站等組成的綜合氣象觀測系統為內蒙古大興安嶺地區人影作業提供了基礎。

1.4 組織管理體系

各市、旗（縣）人民政府均成立人影工作領導小組，分管副市、旗（縣）長任組長。設立了專門的人影作業管理和業務技術機構。基本建立了以地方為主的市—旗（縣）—鄉鎮村（包括農場、林場）作業點在內的3級作業體制。

1.5 經費保障

近年來，各級政府對人影工作高度重視，將人影經費納入財政預算，使人影經費得到保障，呼倫貝爾市和興安盟年均人影經費投資800多萬元。

2 存在的問題

2.1 飛機作業能力

受大興安嶺地區地形地貌影響，飛機增雨作業是開發空中云水資源效果最好的方式。研究區面積31萬km2，2架增雨一次飛行作業影響面積不足2萬km2，飛行時間不超過3 h，當距離海拉爾區和烏蘭浩特市較遠地區有較好增雨潛勢或執行防撲火任務時，飛機作業面積和作業時間嚴重受限。目前，研究區內沒有建立獨立的飛行作業保障基地，飛機機組人員和作業人員住處離機場較遠，飛機作業業務和保障用房緊張問題嚴重地影響了工作效率和作業安全。

研究區飛機機載設備只有碘化銀燃燒煙條和液態CO2播灑裝置、機載溫濕測量儀、GPS定位系統，溫濕測量儀和GPS定位系統均服役10年以上，運行不穩定；飛機上沒有必要的作業探測設備、先進的通信和指揮系統，也無法在作業時直接探測云內的作業條件和監測空中水資源動態進而及時修訂作業方案，嚴重制約著人工增雨作業能力和水平的提高。

2.2 地面作業能力

地面增雨作業是對飛機作業的補充，同時又可以針對不同類型天氣系統開展作業，有受限制少、作業集中、針對性強、效果顯著等特點。研究區內共有增雨火箭123部，理論增雨面積為2.5萬km2，但是由于牽引車輛的不足，將近1/3火箭架閑置，另外多數火箭架服役近10年，接近報廢期，實際利用率不高，因此實際火箭增雨面積不足2萬km2。地面燃燒爐作為增雨的有效補充手段，布設在山區具有明顯的優勢，但是目前內蒙古大興安嶺地區只有5部燃燒爐，這對于內蒙古大興安嶺山區來說數量明顯存在不足。

2.3 觀測系統建設

人工增雨業務必須在充分掌握作業云系宏觀物理量及大氣水汽場分布的基礎上才能做到科學、及時、高效地作業。內蒙古大興安嶺地區31萬km2，現有2部多普勒雷達（其中1部在建）和1部713雷達，受觀測半徑和遮擋物影響，有效觀測面積約為15萬km2，該區存在很多觀測盲區，無法為預報、增雨提供全面的雷達資料。

研究區內人工增雨效果檢驗處于初級水平，與現有設備不足有直接關系，地面雨量站的密度決定增雨效果評估的精度，研究區內現有雨量站300個，平均10 km2即有1個；地面雨滴滴譜儀能反映云被催化后雨滴譜的變化特征，目前研究區內缺少增雨效果檢驗等相關觀測設備。

2.4 人影指揮系統

科學決策指揮對人影作業的能力和效果有著至關重要的作用。研究區內目前尚未形成一套系統、完善的人影作業指揮系統。現有的人影業務系統功能單一而且不夠完善，天氣形勢的分析與預報匱乏、作業指導的制定與分發途徑單一，空域的申請與消除均采用電話形式，而且只能由盟市級人影辦申請，作業信息的上報與審核還不夠完善，作業效果的評估停留在初級階段，作業設備的年檢、彈藥庫的建設與管理、作業人員的培訓等方面均未形成模式，距離國內先進水平尚有相當差距。針對人影工作的性質，迫切需要從以上這些方面建設一套系統的、完善的人影作業指揮系統。

3 結語

水對于恢復大興安嶺水源涵養地生態功能至關重要。建設科學、系統、高效的規模人工增雨作業體系，提高人工影響天氣能力，開發該地區豐富的空中云水資源，增加降水量，是解決大興安嶺水源涵養地生態退化的有效措施[2]。并可在農業抗旱、森林草原火災撲救中發揮更大的作用[3-4]。對于建設資源節約型、環境友好型社會，實現人與自然的和諧，促進經濟社會的可持續發展，具有十分重要的意義。

4 參考文獻

[1] 王希平，趙慧穎.內蒙古呼倫貝爾市林牧農業氣候資源與區劃[M].北京：氣象出版社，2006.

[2] 盧培玉.人工增雨對自然環境的探討[J].中國人口資源與環境，2014（增刊1）：89-94.

[3] 李成，王讓會，申雙和.基于PSR模型的烏魯木齊人工增雨環境效應評價[J].環境科學與技術，2014（10）：65-67.

[4] 王柏忠，王廣河.人工增雨對西北地區的減災作用[J].自然災害學報，2006（增刊1）：23-25.