人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用

荊海亮　孔令文　王旭

摘要? ? 本文概述了人工增雨和人工防雹的原理，闡述了人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用，提出了人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用的思路，以期充分發(fā)揮人工影響天氣在減少氣象災(zāi)害損失中的作用。

關(guān)鍵詞? ? 人工影響天氣;防災(zāi)減災(zāi);原理;重要作用

中圖分類(lèi)號(hào)? ? P48? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）03-0192-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

人工影響天氣是人們對(duì)客觀(guān)規(guī)律進(jìn)行科學(xué)把握，并對(duì)自然進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)、利用及改造的一項(xiàng)重要?dú)庀罂萍际侄巍＝┠陙?lái)，隨著全球氣候異常變化，新疆干旱、冰雹等氣象災(zāi)害頻發(fā)，使當(dāng)?shù)孛癖娫馐芰司薮蟮慕?jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。因此，緊抓有利天氣時(shí)機(jī)開(kāi)展人工影響天氣作業(yè)，對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)及促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)豐收等具有重要意義。

1? ? 人工影響天氣概述

1.1? ? 人工增雨的原理

人工增雨是以不同云層的物理特性為依據(jù)，將碘化銀、干冰、溶液滴、鹽粉等催化劑播撒到云層中，使云滴相態(tài)及譜分布的均勻性得到改變，并使云滴加速轉(zhuǎn)化為大降水粒子的過(guò)程[1]。冷云（云體溫度在0 ℃以下）催化指的是使云中產(chǎn)生一定量的冰晶，在冰晶、水汽與云滴共同存在的條件下，冰面飽和水汽壓低于水面飽和水汽壓，導(dǎo)致冰晶迅速長(zhǎng)大，云滴被蒸發(fā)，同時(shí)云水轉(zhuǎn)化為冰水。這既導(dǎo)致降水效率顯著增加，又使得成雨進(jìn)程及地面降水分布發(fā)生一定程度的改變。

暖云（云體溫度在0 ℃以上）降水形成機(jī)制與冷云降水存在著一定程度的差異。暖云催化主要是將吸濕性核或大水滴撒入云中，使云滴譜的均勻性發(fā)生改變，隨著云（雨）滴譜的不斷拓寬，其原有的穩(wěn)定形態(tài)遭到破壞，導(dǎo)致各粒子之間相互碰撞進(jìn)而產(chǎn)生降水過(guò)程。

1.2? ? 人工防雹的原理

人工防雹是指通過(guò)人工干預(yù)的方法減少或直接切斷小雹胚的水分供應(yīng)，破壞云中的冰雹胚胎使其無(wú)法正常發(fā)展為冰雹，或者通過(guò)人工干預(yù)使小冰粒在未長(zhǎng)成冰雹之前就降至地面。常用的人工防雹方法主要包括增加人工雹胚、使雹胚形成區(qū)域進(jìn)而提前發(fā)生降水、降低冰雹生長(zhǎng)軌跡、在冰雹云當(dāng)中引發(fā)動(dòng)力干擾等，以達(dá)到抑制冰雹生長(zhǎng)及減少降雹等目的[2]。

2? ? 人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用

新疆地區(qū)早在1950年左右就已經(jīng)開(kāi)展人工影響天氣作業(yè)，是我國(guó)最早開(kāi)展人工影響天氣作業(yè)的一個(gè)省區(qū)。截至目前，新疆已經(jīng)構(gòu)建了比較健全的人工影響天氣體系，同時(shí)還建立了覆蓋面較廣的人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)。其中，人工防雹作業(yè)聯(lián)防體系已經(jīng)覆蓋到伊犁河谷、塔額盆地、奎瑪流域、艾比湖流域及阿克蘇等地區(qū)，能夠?qū)崿F(xiàn)火箭、高炮、飛機(jī)等多種方式的立體聯(lián)合作業(yè)。另外，“三七”中共包括高炮660門(mén)、火箭發(fā)射系統(tǒng)700多個(gè)、天氣監(jiān)測(cè)雷達(dá)33個(gè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年能夠發(fā)射3萬(wàn)多枚火箭彈、20多萬(wàn)發(fā)炮彈。每年通過(guò)人工防雹作業(yè)能夠減少70%左右的冰雹災(zāi)害損失，人工增雨（雪）作業(yè)則能夠增水60億t，每年由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益逾20億元。

2.1? ? 人工增雨抗旱

新疆上空具有充足的水汽，但是只有10%左右的水汽能夠以雨雪的形式降落至地面，進(jìn)而導(dǎo)致該地區(qū)干旱災(zāi)害頻發(fā)，因而非常有必要開(kāi)展人工增雨作業(yè)。新疆自2008年開(kāi)始實(shí)施“新疆人工增雨雪應(yīng)急抗旱工程”，自此飛機(jī)作業(yè)的密度與強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了顯著提升。2010年新疆開(kāi)展人工增雨（雪）作業(yè)，使用25架飛機(jī)播撒碘化銀50 395 g、煙條352根、焰彈3 135枚，一共播撒110 h，影響區(qū)域達(dá)到55萬(wàn)km2，有效改善了當(dāng)?shù)厮Y源短缺現(xiàn)象。2012年新疆再次使用2架運(yùn)輸機(jī)開(kāi)展人工增雨（雪）作業(yè)，起降基地分別為庫(kù)爾勒機(jī)場(chǎng)與克拉瑪依機(jī)場(chǎng)，影響區(qū)域一共跨越15個(gè)作業(yè)區(qū)，并取得了顯著的效果，為該地區(qū)人工增雨（雪）作業(yè)積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2.2? ? 人工防雹減災(zāi)

近些年來(lái)，新疆每年發(fā)射的防雹炮彈數(shù)量在20萬(wàn)發(fā)左右，防雹火箭彈的數(shù)量在2萬(wàn)枚左右，其防雹作業(yè)規(guī)模與耗彈量均位于全國(guó)首位。另外，人工防雹作業(yè)還與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，各個(gè)地區(qū)人工影響天氣辦公室均建立了氣象衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)聯(lián)防，同時(shí)還擁有防雹點(diǎn)及先進(jìn)的通訊設(shè)備，不僅為氣象專(zhuān)家對(duì)冰雹云層進(jìn)行準(zhǔn)確判斷并對(duì)高炮進(jìn)行指揮創(chuàng)造了有利條件，還能夠大大減少冰雹災(zāi)害造成的影響及損失。以一四九團(tuán)人工影響天氣工作為例，2011年該團(tuán)一共有2個(gè)火箭發(fā)射車(chē)及8個(gè)炮點(diǎn)，一共開(kāi)展9次人工影響天氣作業(yè)，共計(jì)發(fā)射炮彈1 400多個(gè)及火箭80多枚。人工增雨作業(yè)的順利開(kāi)展，使當(dāng)?shù)孛藁ㄉa(chǎn)獲得了高產(chǎn)豐收。之后，農(nóng)九師一六七團(tuán)一共投資30多萬(wàn)元建成5個(gè)防雹炮點(diǎn)，其中包含有2門(mén)防雹高炮及15名防雹民兵。當(dāng)發(fā)布冰雹災(zāi)害預(yù)警時(shí)，該團(tuán)及時(shí)開(kāi)展人工防雹作業(yè)，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收創(chuàng)造了有利條件。

3? ? 人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中的發(fā)展思考

盡管新疆地區(qū)人工影響天氣作業(yè)取得了顯著成效，但是人工影響天氣的業(yè)務(wù)科技水平、服務(wù)能力等都無(wú)法與防災(zāi)減災(zāi)需求相適應(yīng)，部分地區(qū)依然存在著未及時(shí)開(kāi)展防災(zāi)減災(zāi)工作、科技費(fèi)用較高、無(wú)法對(duì)重災(zāi)區(qū)進(jìn)行有效防護(hù)與管理等問(wèn)題，因而采取科學(xué)有效的措施進(jìn)一步發(fā)展人工影響天氣作業(yè)非常有必要[3]。

3.1? ? 構(gòu)建防災(zāi)減災(zāi)協(xié)調(diào)機(jī)制

在各部門(mén)之間建立信息共享與協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，嚴(yán)格遵循“以防為主，防災(zāi)、抗災(zāi)與救災(zāi)相互結(jié)合”的方針，使全民的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)得到顯著提升。

3.2? ? 加強(qiáng)宣傳培訓(xùn)

新疆氣象局還應(yīng)當(dāng)定期針對(duì)防災(zāi)減災(zāi)工作開(kāi)展一定的宣傳教育活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)的全面普及與推廣。還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)工作人員的培訓(xùn)，加強(qiáng)人工影響天氣工作人員對(duì)人工影響天氣相關(guān)法律法規(guī)、基本業(yè)務(wù)知識(shí)、安全管理規(guī)定、火箭高炮等設(shè)備的實(shí)踐操作及流程等知識(shí)的理解與掌握，提高人工影響天氣工作人員的技能水平，進(jìn)而構(gòu)建高質(zhì)量的人工影響天氣工作隊(duì)伍[4-5]。

3.3? ? 降低作業(yè)成本

由于人工影響天氣作業(yè)的科技費(fèi)用較高，導(dǎo)致部分經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)無(wú)法正常開(kāi)展人工影響天氣作業(yè)。因此，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低人工影響天氣的作業(yè)費(fèi)用，并積極研發(fā)出效益較高且經(jīng)濟(jì)投入較小的產(chǎn)品，使經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)也能夠開(kāi)展人工影響天氣作業(yè)，進(jìn)而對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展起到一定程度的促進(jìn)作用。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 張濤.人工影響天氣在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2017，37（18）：237.

[2] 趙鋼，周長(zhǎng)征，姜永征，等.人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的作用及發(fā)展建議[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（14）：268-269.

[3] 李潤(rùn)飛，紀(jì)圓明，黃金福.人工影響天氣在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用[J].北京農(nóng)業(yè)，2011（6）：214-215.

[4] 劉沈芳，李靜.淺談氣象服務(wù)在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（3）：228.

[5] 金文巖，張德惠，于琳琳，等.氣象為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（6）：210.