人工影响天气在防灾减灾中的重要作用

荆海亮　孔令文　王旭

摘要    本文概述了人工增雨和人工防雹的原理，阐述了人工影响天气在防灾减灾中的重要作用，提出了人工影响天气在防灾减灾中进一步发展应用的思路，以期充分发挥人工影响天气在减少气象灾害损失中的作用。

关键词    人工影响天气;防灾减灾;原理;重要作用

中图分类号    P48        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）03-0192-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

人工影响天气是人们对客观规律进行科学把握，并对自然进行合理开发、利用及改造的一项重要气象科技手段。近些年来，随着全球气候异常变化，新疆干旱、冰雹等气象灾害频发，使当地民众遭受了巨大的经济财产损失。因此，紧抓有利天气时机开展人工影响天气作业，对于防灾减灾及促进农业增产丰收等具有重要意义。

1    人工影响天气概述

1.1    人工增雨的原理

人工增雨是以不同云层的物理特性为依据，将碘化银、干冰、溶液滴、盐粉等催化剂播撒到云层中，使云滴相态及谱分布的均匀性得到改变，并使云滴加速转化为大降水粒子的过程[1]。冷云（云体温度在0 ℃以下）催化指的是使云中产生一定量的冰晶，在冰晶、水汽与云滴共同存在的条件下，冰面饱和水汽压低于水面饱和水汽压，导致冰晶迅速长大，云滴被蒸发，同时云水转化为冰水。这既导致降水效率显著增加，又使得成雨进程及地面降水分布发生一定程度的改变。

暖云（云体温度在0 ℃以上）降水形成机制与冷云降水存在着一定程度的差异。暖云催化主要是将吸湿性核或大水滴撒入云中，使云滴谱的均匀性发生改变，随着云（雨）滴谱的不断拓宽，其原有的稳定形态遭到破坏，导致各粒子之间相互碰撞进而产生降水过程。

1.2    人工防雹的原理

人工防雹是指通过人工干预的方法减少或直接切断小雹胚的水分供应，破坏云中的冰雹胚胎使其无法正常发展为冰雹，或者通过人工干预使小冰粒在未长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、使雹胚形成区域进而提前发生降水、降低冰雹生长轨迹、在冰雹云当中引发动力干扰等，以达到抑制冰雹生长及减少降雹等目的[2]。

2    人工影响天气在防灾减灾中的重要作用

新疆地区早在1950年左右就已经开展人工影响天气作业，是我国最早开展人工影响天气作业的一个省区。截至目前，新疆已经构建了比较健全的人工影响天气体系，同时还建立了覆盖面较广的人工影响天气作业点。其中，人工防雹作业联防体系已经覆盖到伊犁河谷、塔额盆地、奎玛流域、艾比湖流域及阿克苏等地区，能够实现火箭、高炮、飞机等多种方式的立体联合作业。另外，“三七”中共包括高炮660门、火箭发射系统700多个、天气监测雷达33个。据统计，每年能够发射3万多枚火箭弹、20多万发炮弹。每年通过人工防雹作业能够减少70%左右的冰雹灾害损失，人工增雨（雪）作业则能够增水60亿t，每年由此产生的经济效益逾20亿元。

2.1    人工增雨抗旱

新疆上空具有充足的水汽，但是只有10%左右的水汽能够以雨雪的形式降落至地面，进而导致该地区干旱灾害频发，因而非常有必要开展人工增雨作业。新疆自2008年开始实施“新疆人工增雨雪应急抗旱工程”，自此飞机作业的密度与强度实现了显著提升。2010年新疆开展人工增雨（雪）作业，使用25架飞机播撒碘化银50 395 g、烟条352根、焰弹3 135枚，一共播撒110 h，影响区域达到55万km2，有效改善了当地水资源短缺现象。2012年新疆再次使用2架运输机开展人工增雨（雪）作业，起降基地分别为库尔勒机场与克拉玛依机场，影响区域一共跨越15个作业区，并取得了显著的效果，为该地区人工增雨（雪）作业积累了宝贵的实践经验。

2.2    人工防雹減灾

近些年来，新疆每年发射的防雹炮弹数量在20万发左右，防雹火箭弹的数量在2万枚左右，其防雹作业规模与耗弹量均位于全国首位。另外，人工防雹作业还与农业生产密切相关，各个地区人工影响天气办公室均建立了气象卫星联网联防，同时还拥有防雹点及先进的通讯设备，不仅为气象专家对冰雹云层进行准确判断并对高炮进行指挥创造了有利条件，还能够大大减少冰雹灾害造成的影响及损失。以一四九团人工影响天气工作为例，2011年该团一共有2个火箭发射车及8个炮点，一共开展9次人工影响天气作业，共计发射炮弹1 400多个及火箭80多枚。人工增雨作业的顺利开展，使当地棉花生产获得了高产丰收。之后，农九师一六七团一共投资30多万元建成5个防雹炮点，其中包含有2门防雹高炮及15名防雹民兵。当发布冰雹灾害预警时，该团及时开展人工防雹作业，为农业增产增收创造了有利条件。

3    人工影响天气在防灾减灾中的发展思考

尽管新疆地区人工影响天气作业取得了显著成效，但是人工影响天气的业务科技水平、服务能力等都无法与防灾减灾需求相适应，部分地区依然存在着未及时开展防灾减灾工作、科技费用较高、无法对重灾区进行有效防护与管理等问题，因而采取科学有效的措施进一步发展人工影响天气作业非常有必要[3]。

3.1    构建防灾减灾协调机制

在各部门之间建立信息共享与协调联动机制，严格遵循“以防为主，防灾、抗灾与救灾相互结合”的方针，使全民的防灾减灾意识得到显著提升。

3.2    加强宣传培训

新疆气象局还应当定期针对防灾减灾工作开展一定的宣传教育活动，实现防灾减灾知识的全面普及与推广。还应当强化对工作人员的培训，加强人工影响天气工作人员对人工影响天气相关法律法规、基本业务知识、安全管理规定、火箭高炮等设备的实践操作及流程等知识的理解与掌握，提高人工影响天气工作人员的技能水平，进而构建高质量的人工影响天气工作队伍[4-5]。

3.3    降低作业成本

由于人工影响天气作业的科技费用较高，导致部分经济落后地区无法正常开展人工影响天气作业。因此，应当适当降低人工影响天气的作业费用，并积极研发出效益较高且经济投入较小的产品，使经济落后地区也能够开展人工影响天气作业，进而对当地经济的稳步发展起到一定程度的促进作用。

4    参考文献

[1] 張涛.人工影响天气在农业防灾减灾中的重要作用[J].农业与技术，2017，37（18）：237.

[2] 赵钢，周长征，姜永征，等.人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展建议[J].现代农业科技，2010（14）：268-269.

[3] 李润飞，纪圆明，黄金福.人工影响天气在农业防灾减灾中的重要作用[J].北京农业，2011（6）：214-215.

[4] 刘沈芳，李静.浅谈气象服务在农业防灾减灾中的应用[J].南方农机，2019，50（3）：228.

[5] 金文岩，张德惠，于琳琳，等.气象为现代农业防灾减灾服务存在的问题及对策[J].现代农业科技，2018（6）：210.