人工影響天氣在陜西氣象防災減災中的應用研究

摘要 作為氣象工作的重要組成部分，人工影響天氣工作是發揮氣象防災減災第一道防線作用的重要載體，在服務農業生產、支持防災減災救災、助力生態文明建設和保障重大活動等方面具有重要作用。探討了陜西人工影響天氣在氣象高質量發展建設氣象防災減災發揮的重要作用，分析了制約人工影響天氣工作服務氣象高質量發展建設氣象防災減災主要問題，并提出了人工影響天氣服務于氣象高質量發展建設氣象防災減災的發展措施，以供參考。

關鍵字 人工影響天氣；高質量發展；防災減災

中圖分類號：P48 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）05–0112-03

Research on Application of Weather Modification in Meteorological Disaster Prevention and Reduction in Shaanxi Province

Qiao You-gang （Shaanxi Weather Modification Center， Xi’an， Shaanxi 710000）

Abstract As an important component of meteorological work， weather modification is an important carrier to play the role of the first line of defense for meteorological disaster prevention and mitigation， and plays an important role in serving agricultural production， supporting disaster prevention， mitigation， and relief， assisting in the construction of ecological civilization， and ensuring major activities. Discussed the important role of weather modification in the high-quality development of meteorology and the construction of meteorological disaster prevention and mitigation in Shaanxi Province， analyzes on the main issues restricting weather modification work in serving the high-quality development of meteorology and the construction of meteorological disaster prevention and mitigation， and proposed development measures for weather modification to serve the high-quality development of meteorology and the construction of meteorological disaster prevention and mitigation for reference.

Key words Weather modification; High quality development; Disaster prevention and mitigation

人工影響天氣是指為避免或減輕氣象災害，合理利用氣候資源，在適當條件下通過科技手段對局部大氣的物理過程進行人工影響，達到增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等目的的活動。1959年，陜西首次使用碘化銀和干冰進行人工降雨試驗，是我國較早開始進行人工影響天氣作業的地區之一，先后經歷了初期創業、曲折發展、恢復調整、快速發展和高質量發展共5個階段，從單一土炮作業發展到高性能專業飛機和智能化地面裝備的空地立體作業，從單純的科學試驗發展到試驗示范和作業綜合評估，實現了單點試驗、多點布局、空地協同、區域聯合四大跨越，服務領域由抗旱減災向糧食安全、生態安全、水安全等全方位拓展。新時代，面對氣候變化帶來的極端天氣頻發、多發的嚴峻形勢，氣象工作肩負著極為重要的歷史使命和重大責任。作為氣象工作的重要組成部分，人工影響天氣工作是發揮氣象防災減災第一道防線作用的重要載體，在農業生產、果業豐收、生態建設、森林防火和重大活動服務保障等氣象防災減災工作中發揮了突出作用，如何分析把握新征程陜西氣象高質量發展對人工影響天氣業務轉型發展提出的新使命和新任務，如何全面落實中國式現代化引領氣象高質量發展的新要求顯得尤為重要。

1 陜西人工影響天氣在氣象高質量發展建設氣象防災減災中的重要作用

1.1 抗旱增雨服務于農業生產

陜西地處歐亞大陸腹地，屬大陸季風性氣候，南北狹長，緯度跨度大，加之秦嶺橫貫東西，使得全省降水量分布不均，素有“十年九旱”之稱。該地旱災發生的頻次、范圍、危害程度，均超過其他氣象災害，嚴重威脅農業生產安全。近年來，陜西組建新舟60高性能增雨飛機和智能化高炮、火箭和煙爐等地面作業裝備的空地立體作業網，科學設計糧食主產區、果業優勢區和特色產業種植區作業區域分布，圍繞陜西傳統農業生產力“四區五帶”、優勢果業等特色產業發展和高標準農田建設，加強干旱等氣象災害的動態監測預警和區域聯防，充分發揮高性能飛機作業效益，對32個產糧大縣、26個鄉村振興重點幫扶縣、15個特色產業優勢區實現全覆蓋，通過有針對性開展云催化、改變云的穩定狀態等精細化人工影響天氣農業氣象服務，有效增加云層中凝結核和冰晶的數量，從而達到增加降水量、緩解干旱災害的目的，發揮人工影響天氣防災減災作用。

1.2 防雹減災服務于果業生產

陜西是中國最大的蘋果生產基地之一、世界蘋果最佳優生區，是全球集中連片種植蘋果最大區域，2020年陜西蘋果產量約1 185.21萬 t，占全國蘋果產量的26.89%，成為對陜西農民增收貢獻最大的產業。陜西蘋果種植區大陸性季風氣候特征明顯，既具有滿足蘋果優生區氣象條件的區位優勢，又具有氣候條件脆弱、氣象災害多發的特點，其中冰雹是陜西蘋果種植區主要氣象災害之一[1]。加強冰雹災害動態監測預警和區域聯防，聚焦蘋果等優勢產業，在果業優勢區所在縣（區）科學開展冰雹災害路徑分析、高炮火箭作業裝備分布實地調查，以及分區域、分時段、分災種防雹減災人工影響天氣作業技術服務，為各級政府部門規劃蘋果產業發展和建立區域雹災防災減災機制提供參考，借助彈藥將碘化銀以爆炸的形式投放至具有冰雹云的位置擴散，有效遏制冰雹胚胎形成，達到防雹效果，促進蘋果產業提質增效。

1.3 服務于生態治理、水資源開發和森林草原防滅火

圍繞陜西山水林田湖草沙一體化保護和修復，強化“一山、兩河、四區、五帶”生態安全人工影響天氣保障服務和能力建設，在秦嶺生態保護區、黃河流域生態脆弱區和“國家南水北調”中線工程重要水源涵養地、大型水庫匯水區等重點區域，加強空中云水資源監測，聯合環保部門開展生態修復型人工影響天氣作業評估和科學試驗，充分利用新舟60高性能增雨飛機作業機動能力、加密地面人工影響天氣作業站點、擴大作業覆蓋范圍，提高對水源涵養、生物多樣性保護、水土保持、植被恢復等修復型人工影響天氣作業頻次，積極開展水庫增蓄水空地協同人工增雨作業服務，通過合理開發云水資源，有效增加特定作業區域人工降水。同時采用人工降水的方式增加空氣濕度，實現對火災的有效預防及治理，達到保護森林資源的最終目的[2]。

1.4 服務于重大氣象保障

針對重大氣象服務保障，主要是針對活動現場10 km²為重點保護區可能出現的降水云系的主要來向上風方設置10～50、50～100、100～200 km²三道防線，利用火箭、高炮和飛機等作業裝備采用提前降水、過量播撒催化劑和動力沉降的人工影響天氣技術，使冰核含量到達降水標準的3～5倍，通過提前開展人工消減雨作業，減輕或消除降水對重大活動的影響[3]。通過適時建立人工影響天氣作業空域報批“綠色通道”，強化區域聯防作業預案、保障方案設計和做好突發和應急物資儲備，先后成功組織開展了十四運會開幕式、陜西省慶祝建黨100周年大會、辛丑年和壬寅年清明公祭軒轅黃帝典禮、歐亞論壇等重大活動人工消減雨作業服務保障。

2 制約人工影響天氣工作服務氣象高質量發展建設氣象防災減災中的問題

2.1 服務保障高質量發展的能力不足

圍繞“十四五”陜西特色現代產業、鞏固脫貧攻堅成果、全面推進鄉村振興、打造內陸改革開放高地等戰略目標和新發展格局，現有人工影響天氣業務布局還不夠優化，高性能作業飛機、新型火箭等裝備保護范圍還不能完全覆蓋陜西現代農業、果業、生態保護等區域，還未完全建成適應高質量發展的新型業務技術體制，發展不平衡、不充分的問題較為突出，全省“一盤棋”的工作合力還未形成，未充分發揮人工影響天氣在服務農業生產、支持防災減災救災、助力生態文明建設和保障重大活動等重點領域的潛力。

2.2 科技支撐和自主創新能力薄弱

人工影響天氣云降水機理研究、催化作業技術、效果檢驗等方面還存在不少科技難題亟待突破，陜西航空航天、軍工電子等優勢產業和科教人才資源對人工影響天氣工程技術發展的引領和帶動還不夠，尚未完全建立調動企業發揮創新主體積極性的機制。現有人工影響天氣業務和技術還不能滿足科學作業、精準作業需要，人才培養、創新驅動潛能釋放還不夠，與陜西高質量發展新篇章的工作要求還有差距[4]。

2.3 安全風險防范能力較弱

人工影響天氣尚未完全納入地方政府安全保障體系，有待健全多部門聯合監管機制，工業和信息化、公安、應急、氣象、民航、軍隊等部門需要進一步明確人工影響天氣作業裝備彈藥、空域申請、人員政審、應急處置等管理職責分工。人工影響天氣作業力量建設主體責任不明確，保障不夠到位。部分高炮裝備老化、安全性能下降，全省高炮火箭自動化改造率低于全國平均水平。作業點基礎設施標準和配套水平亟待提升，基層彈藥儲運管理仍有風險。作業隊伍管理制度不健全，規范管理和待遇保障落實不到位。

2.4 投入保障力度不夠

高性能作業飛機、移動作業、外場試驗和業務指揮平臺等重要新增設施對運行維持、研發經費等提出了新的需求，需要進一步加大人工影響天氣投入支持力度。

3 人工影響天氣服務于氣象高質量發展建設氣象防災減災的發展措施

3.1 滿足服務重大戰略、保障民生新需求

陜西是共建“一帶一路”的重要節點和向西開放的前沿，是構建新發展格局和服務國家戰略的重要力量，同時也是水資源短缺、生態環境脆弱、氣象災害頻繁的省份，人工影響天氣工作已成為農業氣象災害防御體系的重要一環和助力鄉村振興的重要手段；是氣象保障生態文明建設的重要發力點；也是重大工程、重大任務、重大活動的有力保障，事關民生大計，事關經濟社會發展大局。在服務于鄉村振興、生態文明建設、黃河流域生態保護、新時代西部大開發等重大戰略的深入推進中，準確把握人工影響天氣基礎性、公益性定位，堅持以人民為中心的發展思想，以提升“科學作業、精準作業、安全作業”為核心，加快推進以高性能專業飛機和智能化地面裝備為特征的空地立體作業，以試驗示范和作業綜合評估為特征的人工影響天氣研究型業務，以大數據應用為基礎的智慧型現代化人工影響天氣業務系統，全面架構陜西人工影響天氣業務體系[5]。

3.2 以科技創新為引領發展的第一動力

從全球科技發展看，新一輪科技革命方興未艾，以人工智能、大數據、物聯網等為代表的新一代信息技術正廣泛深入地滲透到各個領域，新興技術呈現智能化主導、融合式巨變、多點式突破特征，為人工影響天氣科技發展和現代化建設注入新動力。堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，充分利用陜西科教創新資源，航空產業和軍民融合產業集群優勢，積極推進人工影響天氣科研合作、優勢資源利用和融合技術轉化，運用現有的雷達、衛星和高性能飛機等新型云降水探測裝備，開展“天—空—地”聯合監測增雨作業物理效應技術研究，加快推進云水資源監測評估、云降水影響機理、作業關鍵技術與效果評估等重大科學問題技術攻關，利用高分辨率衛星、風云氣象衛星產品和新型催化技術等在人工影響天氣業務中的應用，提高人工增雨雪、冰雹防御、消云減雨等科技水平和作業效率。以發展研究型業務為主線，融入“氣象+”賦能行動，推進人工影響天氣業務轉型發展，加強科研與業務的融合，推動業務統籌協調發展，聚焦作業條件精細化、業務信息集約化、監測預警精準化、安全生產規范化、科技創新成果化等建設，補短板強弱項。

3.3 提升作業裝備和站點基礎設施安全能力

發揮好省級新舟60高性能作業飛機平臺作用，推動榆林高性能增雨飛機購置，發展陜南增雨飛機能力，探索無人機等人工影響天氣作業新手段，形成覆蓋全省區域飛機作業能力新格局。更新和列裝安全性能和催化效率更高的地面作業裝備，強化移動作業能力建設，開展 “三七”高炮安全鎖定裝置加裝和高低機、方向機、擊發系統、電氣系統等重要部件技改，通過信息化系統遠程操控，精準控制彈藥數量、射程、角度，并實時監控作業情況，實現高炮作業過程的“人炮分離”，降低操作安全風險和故障維修，有效提升高炮作業自動化、信息化、安全化水平。升級改造全省重要生態區安全等級Ⅲ級以下作業點的業務用房、站場環境、安全保障設施等，滿足“兩庫兩室一平臺”技術規范，達到標準化Ⅰ級站技術規范要求，實現與省市縣各級指揮中心的互聯互通，具備衛星、雷達引導作業能力，大力推進人工影響天氣裝備技術、綠色催化劑、小型探測作業無人機等重點領域核心技術自主可控，滿足現代人工影響天氣業務體系發展要求[6]。

3.4 推動人工影響天氣業務高質量發展

黨的二十大報告強調，高質量發展是社會主義現代化建設的首要任務。堅持集約化、融入式、研究型、安全性轉型發展，提高人工影響天氣作業數字化、智能化、現代化水平；加快人工影響天氣業務融入觀測、預報、服務、信息等氣象大業務集約發展，業務技術向省級集約，產品應用、檢驗和作業服務向市縣級下沉；要突出省級主體核心作用，提高市縣級應用服務水平；增強集約高效、國省市縣四級聯動的精準指揮作業能力，建立流程清晰、客觀定量的效果評估業務，提升先進高效、安全可靠的裝備彈藥及全鏈條監管能力，提高聚焦核心、內外協同的科技創新水平，提高職責清晰、管理規范的支撐保障能力，基本形成規范高效，技術先進、安全可靠，多領域、多種類、全方位的人工影響天氣新型工作體系。

3.5 聚焦“四大支柱”和人工影響天氣業務轉型發展

建立網格預報、作業區冰雹災害普查、分鐘級實況降水融合產品、雷達特種觀測、森林火險預報、區域模式、CLDS土壤濕度、冰雹災情等支撐人工影響天氣業務服務產品清單，形成人工影響天氣牽頭多家合作的協同攻關機制和人工影響天氣服務多家支撐的業務運行模式，優化“云+端”人工影響天氣精細服務流程，建立以區域模式、云降水顯式預報為主線的迭進式人工影響天氣作業條件精細化產品，作業潛力和防雹預警區主客觀融合分析為主的業務流程和典型作業過程作業條件會商、復盤業務流程，優化基于空域和安全射界的分裝備作業能力等算法設計，完善人工影響天氣作業站點注冊注銷、裝備列裝更新、彈藥采購儲運和人員政審備案數字化管理流程，實現業務預報產品通過省、市、縣一體化系統“云”上生成，市、縣直接應用。

4 結束語

人工影響天氣是整個時代進步和發展的結果，對現代化氣象防災減災工作起到了積極作用。準確分析把握新征程氣象高質量發展對人工影響天氣業務轉型發展提出的新使命和新任務，全面落實中國式現代化引領氣象高質量發展的新要求，精細化做好實時業務，提升人工影響天氣監測預警服務手段、有效防范化解干旱冰雹等氣象災害風險能力，成為檢驗人工影響天氣高質量發展成效最實際的試金石。一是堅持服務國家、服務人民的根本宗旨，牢牢把握服務保障生命安全、生產發展、生活富裕、生態良好的戰略定位，全面落實人工影響天氣“十四五”規劃和高質量發展目標任務，加快構建和推動形成人工影響天氣工作高質量發展新格局。二是深耕“監測精密、預報精準、服務精細”沃土，持續鞏固和拓展取得的成效，厚植發展優勢，補強短板弱項，全面提升人工影響天氣服務保障國家戰略和陜西高質量發展的綜合能力，切實發揮好防災減災第一道防線作用。三是強化科技引領和質量提升，加快科技創新驅動和研究型業務發展，推動氣象防災減災示范省和高質量氣象現代化先行試點建設，全面提升人工影響天氣發展的科技支撐能力和現代化水平。

參考文獻

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[6] 劉磊.物聯網技術在人工影響天氣業務中的應用[J].農業開發與裝備，2022（8）： 115-117.

責任編輯：黃艷飛