人工影響天氣，如何促進(jìn)防災(zāi)減災(zāi)

馬 亮

所謂“人工影響天氣”，就是在一定的情況和條件下，運(yùn)用物理或化學(xué)技術(shù)對(duì)某個(gè)地區(qū)的氣象現(xiàn)象進(jìn)行干預(yù)，實(shí)現(xiàn)增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等，使天氣現(xiàn)象向著人們希望的方向發(fā)展。隨著人工影響天氣技術(shù)的進(jìn)步，它在防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

人工影響天氣的歷史

清代《廣陽雜記》記載：“夏五、六月間，常有暴風(fēng)起，黃云自山來，必有冰雹，土人見黃云起，則鳴金鼓，以槍炮向之施放，即散去。”這是我國古代勞動(dòng)人民用土炮防雹的生動(dòng)描述，也是我國人工影響天氣、促進(jìn)防災(zāi)減災(zāi)的雛形。

現(xiàn)代人工影響天氣是由美國科學(xué)家在20世紀(jì)40年代末首次提出的，經(jīng)過了50多年的實(shí)驗(yàn)研究，人們對(duì)于在自然云中進(jìn)行人工影響的認(rèn)知有了很大的提高。自20世紀(jì)70年代以來，世界上有40多個(gè)國家或地區(qū)開展了100多項(xiàng)人工影響天氣的試驗(yàn)。蘇聯(lián)、俄羅斯和我國在人工增雨和人工防雹方面收效顯著，我國在這兩項(xiàng)作業(yè)次數(shù)上位居世界前列。人工影響天氣作業(yè)已成為各國各級(jí)政府實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)的主要手段之一。

人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用

人工增雨，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、降低森林火險(xiǎn)

人工“增雨”是在合適的天氣條件下實(shí)施的增加降落到地面的有效降水的人類活動(dòng)。其方法是根據(jù)不同云層物理特性，選擇合適時(shí)機(jī)，用飛機(jī)、火箭彈等向云中播撒催化劑，促使云層降水或增加降水量。

在干旱的地區(qū)，往往因降水不足造成農(nóng)作物減產(chǎn)，有的甚至影響了人民群眾的生活。為了保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，常常以大水灌溉的方式來緩解旱情，這種方式不僅要開溝引渠費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還極易造成水資源的浪費(fèi)。人工增雨可以在實(shí)現(xiàn)節(jié)水型灌溉的同時(shí)減輕旱情。秋冬季節(jié)在一些山林地帶，也極易引發(fā)火災(zāi)，做好人工增雨作業(yè)可以有效緩解和杜絕森林火災(zāi)，從而避免林業(yè)方面的損失。

1958年夏季，吉林省遭遇60年一遇的大旱。空軍轟炸機(jī)在云層播撒了將近200公斤食鹽，這次行動(dòng)是中國歷史上第一次人工增雨。1987年5月，黑龍江大興安嶺北部發(fā)生特大森林火災(zāi)，后來在這場(chǎng)火災(zāi)中發(fā)射了4 700枚降雨彈，一定程度上減小了火勢(shì)。

人工消雨，有利于大型社會(huì)活動(dòng)的進(jìn)行

人工消雨的原理與人工降雨近似，但也有所區(qū)別。人工消雨有兩種方式：一是在目標(biāo)區(qū)的上風(fēng)方，通常大約是60～120公里的距離，進(jìn)行人工增雨作業(yè)，讓雨提前下完；二是在目標(biāo)區(qū)上風(fēng)方，通常大約30～60公里的距離，往云層里超量播撒冰核，讓其無法形成足夠大的雨滴。通俗來講，就是讓雨“憋著不下”。

一些重大的社會(huì)活動(dòng)對(duì)天氣有特殊的要求，在技術(shù)條件、天氣條件和后續(xù)保障物資設(shè)備均具備的情況下，可適時(shí)通過人工影響作業(yè)實(shí)現(xiàn)消減云雨，滿足重大社會(huì)活動(dòng)能夠順利進(jìn)行所需求的天氣條件。2008年北京奧運(yùn)會(huì)，據(jù)中國官方披露數(shù)據(jù)顯示，開幕式當(dāng)晚向天空打了1 100多枚消雨火箭。1986年，切爾諾貝利核電站事故后，大量放射性物質(zhì)泄漏至周邊，并擴(kuò)散、滲入至土壤。一旦出現(xiàn)降水，放射性物質(zhì)就會(huì)隨雨水流入河流或水庫，后果不堪設(shè)想。為此，當(dāng)?shù)匾贿吶泳o修筑防水堤壩，一邊派飛機(jī)不停向空中的對(duì)流云播撒大量高密度的水泥粉防止降水，直至防水圍堤全部修好。最終，核電站上游避免了一場(chǎng)強(qiáng)降雨危機(jī)，災(zāi)難后果幸未加劇，這是人工消雨史上一個(gè)經(jīng)典的成功案例。

人工消云消霧，確保交通安全出行

能見度是交通的重要條件和運(yùn)行指標(biāo)，飛機(jī)會(huì)因大霧而延遲起飛或關(guān)閉機(jī)場(chǎng)，迫使飛機(jī)途中不得不備降其他機(jī)場(chǎng)或返航。高速公路會(huì)因大霧封閉，造成車輛和人員滯留。雖然人們極力規(guī)避，但因大霧而產(chǎn)生的交通事故和空難事故還是屢見不鮮。霧對(duì)人類的危害越來越大，現(xiàn)在世界各地都在對(duì)人工消霧進(jìn)行研究和應(yīng)用。早在20世紀(jì)20年代，美英等國就積極推進(jìn)人工方法消除機(jī)場(chǎng)霧。華盛頓的埃爾門多夫空軍基地，在1968～1972年的三個(gè)冬季中有736次起飛及686次降落是在消霧的幫助下完成的。法國巴黎奧利機(jī)場(chǎng)僅在1970～1971年的一個(gè)冬季就有340次降落、284次起飛是在消霧的基礎(chǔ)上完成的。

人工防雹，避免和減輕農(nóng)業(yè)受損

冰雹災(zāi)害雖然不像干旱、暴雨等影響范圍大，但它具有形成和發(fā)展快，雹粒動(dòng)能大等特點(diǎn)，常常會(huì)給一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重破壞，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致果品絕產(chǎn)、糧食顆粒無收。人工防雹是通過地面火箭或高炮來發(fā)射含有碘化銀的火箭彈、炮彈，把它們發(fā)射到云中合適的位置，使云中冰雹胚胎不能發(fā)展成冰雹，或者使小冰粒在變成大的冰雹之前就降落到地面。作為冰雹防御的重要手段之一，人工防雹作業(yè)可以有效避免和減輕冰雹災(zāi)害。

前景展望

隨著人工影響天氣科技的不斷進(jìn)步，人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)、空中水資源利用和生態(tài)文明建設(shè)方面將發(fā)揮更大作用，實(shí)現(xiàn)更顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。例如我國水資源占有量不到世界人均水平的1/4,是全球13個(gè)貧水國家之一。隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、用水結(jié)構(gòu)改變、氣候變暖等諸多問題，水資源短缺、飲水困難的問題變得越來越嚴(yán)峻。近些年隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的貫徹實(shí)施，國家和省區(qū)“云水資源開發(fā)”的多項(xiàng)相關(guān)課題立項(xiàng)，并已取得一批重要研究成果，水資源短缺的問題有望通過人工影響天氣技術(shù)得到緩解。