人工增雨對農業生產的作用探究

劉堯 羅錦華 劉暢 孫琳琳 趙楠

劉 堯，羅錦華，劉 暢，等.人工增雨對農業生產的作用探究[J].南方農業，2021，15（24）：-190.

摘 要 在農業生產的過程中，氣象和環境是不可忽視的影響因素，其決定著農作物能否持續、健康、穩定地生長。針對干旱問題，可以采取人工增雨的方式進行改善，保障水資源能夠充足供應，為農作物的良好生長提供支持，達到提升糧食產量的目的。對此，圍繞農業生產與氣象因素的關系進行分析，探討人工增雨的原理和必要性，結合人工增雨技術在農業生產中的實際應用，評價其功能和價值，討論人工增雨技術創新、升級的重要性。

關鍵詞 人工增雨;農業生產;干旱;遼寧省

中圖分類號：P481 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.24.088

氣象是影響農業生產的重要因素，氣候變化增加了農業生產的不穩定性。農作物的生長需要充足的水資源作為基礎，但是受氣象因素的影響，有時會出現干旱天氣，會影響農作物的正常發育。為了有效應對干旱問題，保障農業生產用水的充足，應利用科學技術進行人工增雨，克服氣象災害，保障農作物能夠健康生長，實現農作物的穩產和增收，促進農業產業的良好發展。

1 人工增雨的原理和必要性

干旱是農業生產中常見的氣象災害，也是對我國農業生產影響最大的氣象災害。長期的無雨、少雨、高溫，導致部分地區出現水資源短缺的情況，耕地土壤中的含水量也會下降，影響農作物的正常生長，嚴重則會導致農作物干枯、死亡。人工增雨是緩解旱情的有效途徑，結合自然降雨的原理，利用人工技術手段促使云層降水。人工增雨實施過程中，要根據云層的狀態，判斷形成降水的條件，然后在恰當的時機利用各種設備將催化劑播撒在云層中，催化云層中凝結、匯聚水滴，增加水分含量，逐漸形成降水，達到人工增雨的目的。人工增雨技術的應用，可以有效解決干旱地區降水量不足的問題，保障農業生產中的水資源充足供給，實現農作物的穩產、增收，同時對于保障居民生活用水、改善生態環境具有積極的影響，能夠創造更好的經濟效益和生態效益[1]。

2 人工增雨在農業生產中發揮的作用

2.1 緩解旱情

干旱的形成主要與降水量少、水資源短缺有關。在供水不足的情況下，農作物會發生萎蔫、干枯甚至死亡，影響果實的形成，導致糧食產量下降。在降水不穩定、降水量季節變化大的地區容易發生干旱和形成旱災。人工增雨是提高降水量和補充水資源的有效途徑，在緩解旱情方面發揮著顯著的作用，可以滿足農作物生長對水分的需求，避免因旱情發生糧食減產，減少旱情對農業生產的影響。

2.2 優化灌溉

農作物生產需要充足的水資源提供支持，但是水資源會受到氣象、環境等因素的限制。農業生產過程中，面對旱情要及時給農作物補充水分，充分利用耕地周圍的水資源對農作物進行灌溉，增加土壤含水量，讓植物根系吸收充足的水分。農業灌溉實施過程中，主要采取地表灌溉、噴灌及滴灌等方式，但是均存在局限性，難以完全滿足農作物對水分的需求。因此，在農業灌溉的基礎上，利用人工增雨技術可以減少水資源浪費。

2.3 改善生態環境

干旱不僅會影響農作物的生長，也會對生態環境產生負面影響，出現生態退化的情況。人工增雨對改善生態環境有著良好的效果，而改善生態環境可以減少干旱的發生。長期干旱將導致糧食減產、水資源減少，甚至出現糧食、飲用水供給不足的現象。1）實施人工增雨，可以為農作物生長補充水分，同時有助于增加土壤墑情，保障糧食的穩產、增收。2）實施人工增雨，能夠有效恢復地區的水源涵養功能，水域面積逐漸擴大，可以有效解決水資源短缺問題，既滿足了農業生產的需求，又對其他植被的良好生長有著積極影響[2]。3）在干旱地區，旱情的產生往往伴隨著高溫，而高溫條件不適宜農作物的健康、穩定生長。通過人工增雨，有助于降低氣溫，減少高溫對于農作物生長的影響。

3 人工增雨技術的應用

在農業生產中，人工增雨發揮著重要的作用，能夠減少氣候、環境等因素對于農業生產的制約，并可以有效解決干旱問題。人工增雨工作的開展，需要考慮多方面因素。在實施人工增雨時，要考慮成本問題，結合支出、收益進行評估，同時還會受到技術的制約。隨著科學技術的發展和進步，人工增雨技術也在持續改進和升級，可以更加高效地利用云水資源，人工觸發自然降雨的成功率更高。

3.1 催化作業

人工增雨技術在農業生產中的應用，主要通過將催化劑播撒在存在降水潛力的云層，進而促進降雨。1）在常規催化作業中，應用碘化銀（AgI）作為催化劑，以高山地面增雨煙爐作為作業設備，置于高海拔地區向陽坡，針對地形云進行催化。在增雨煙爐中點燃AgI，產生上升氣流，輸送至云層中，促使云層中雨滴的凝結、匯聚，達到降雨的目的。該種人工增雨方式的操作簡單，成本相對較低，但是有著具體的環境要求，需要滿足高海拔、地形云等條件，應該結合干旱、少雨地區的地形條件合理選擇。另外，應用AgI增雨煙爐進行催化作業的過程中，難以把握催化劑入云的劑量，會在一定程度上影響人工增雨的成功率。2）利用高炮、火箭將高效碘化銀焰劑發射至云層內，在復合冰核氣溶膠（含AgI）的作用下，AgI作為水蒸氣的凝結核，進而催化雨滴的凝聚。3）應用干冰作為人工增雨的催化劑，一般采用飛機催化作業的方式，在云層中播撒干冰、液氮，進而促進降雨。干冰對于水蒸氣有冷凝作用，促使水蒸氣凝結為雨滴。在飛機催化作業的過程中，對于云層條件具有一定的要求，一般選擇雨層云、層積云。但是在無云、少云的情況下，以上催化作業方式均無法獲得良好的人工增雨效果。在開展人工增雨作業的過程中，應選擇多云、陰雨天氣，可以有效提升人工增雨的成功率，提升云層的降水潛力，進而有效增加降雨量[3]。

3.2 云降水的分析與監測

為了進一步提高人工增雨的成功率，并對降雨范圍、降雨量進行有效控制，應使用先進的技術手段，開展信息化、智能化的人工增雨作業。雨滴譜探測技術的應用，可以對云霧降水微結構進行分析與監測[4]。光學雨滴譜儀的應用，則是利用激光技術進行測量，可以根據接收的電子信號判斷有無降水情況，計算降水粒子的尺度，并對其速度進行記錄。利用雨滴譜探測技術，能夠進一步了解自然降水的機制，評估云水條件，對人工增雨作業具有重要的參考價值。

云降水精細分析系統的開發與應用，能夠對云水資源進行監測、評估，在掌握云水資源分布信息的基礎上，較為精準地判斷其降水潛力，能夠為人工增雨作業的相關操作提供重要的參考與指導。云降水精細分析系統具有作業過程預報、作業條件評估和預警、作業方案設計及作業效果分析等功能，可以形成系統化的人工增雨作業流程。在云降水精細分析系統中，應用氣象衛星資料，可以更加精準地獲得云類型、水汽總量、云相態、云頂高度及云系移動速度等信息和數據，為人工增雨業務提供數據支持。基于云降水精細分析系統提供的數據預測，可以評估干旱地區的云層條件，了解各時間段的云層變化情況，判斷降雨潛力。

結合過冷水含量、過冷水層高度、云中冰晶含量等數據，選擇最佳的增雨作業條件，為作業方案的設計提供參考。在作業方案設計中，要明確作業高度、催化劑類型、催化劑數量，在合適的時間段內，在增雨潛力區位開展增雨作業;完成增雨作業后，需要對作業影響區面積、平均降雨量進行計算，評價人工增雨作業的效果。以遼寧省為例，通過建設人工影響天氣地基垂直觀測基地，實現了云降水單點垂直觀測，能夠高效、精準地進行云降水的分析與監測。針對出現旱情的地區，實時調取分析云層狀況，識別作業條件，進而選擇合適的催化劑，適時展開人工增雨作業，及時、有效地緩解旱情，為農業生產提供重要的基礎保障[5]。

4 結語

人工增雨是一種增加降水量的方式，通過將催化劑播撒在云層促使云層中水滴的凝結、匯聚，進而形成降雨，主要應用于農業生產，可以達到緩解旱情、優化灌溉及改善生態環境的效果，對于農業的可持續發展有著積極的影響。根據農業生產的需要，持續推動人工增雨技術的改進和升級，有利于充分利用云水資源，提高催化作業效果。通過對云降水的分析與監測，可以更加精準、高效地開展人工降雨作業。

參考文獻：

[1] 王淼，劉芳.人工影響天氣在銅川市農業生產中的應用[J].現代農業科技，2021（11）：200-201.

[2] 楊作才.人工增雨作業條件與效果分析[J].低碳世界，2020，10（7）：13-14.

[3] 孫占峰.2010—2019年武威市人工增雨雪作業效果及對農業的影響分析[J].現代農業科技，2020（13）：186-187.

[4] 哈青辰，畢靜.對云降水物理和人工影響天氣研究進展的綜述[J].科技經濟導刊，2020，28（35）：112-113.

[5] 王旗，徐戈，王周翔.云降水精細分析系統（CPAS）系統在吉林省人工增雨業務中的應用[J].河南科技，2020（10）：150-152.

（責任編輯：劉寧寧）