人工影响天气在农业防灾减灾中的作用分析

2021-03-25刘尧罗锦华王楠牛琳琳赵楠

江西农业 2021年16期

关键词：冰晶云层冰雹

刘尧，罗锦华，王楠，牛琳琳，赵楠

（盘锦市气象局，辽宁盘锦 124010）

我国是一个历史悠久的农业大国，农业收益也一直是国民经济的重要组成部分，但是近年来由于自然环境的恶化，农作物的生长受到了严重的影响。为了尽可能地减少干旱、冰雹、雪灾等灾害造成的损失，对人工影响天气技术进行研究具有一定的现实意义。

1 建立人工影响天气系统的重要性

1.1 保障农民的经济效益

在我国经济社会发展初期，将经济发展放在首位，忽略了对自然环境的保护，导致了我国生态环境严重恶化，各地气候也受到了一定的影响，开始频繁出现冰雹、干旱等灾害，严重影响了农民的经济收益。在此背景下，建立人工影响天气系统有助于加强对农户的保障，减少经济损失，促进农业的可持续性发展。

1.2 构建社会主义新农村

随着我国社会经济的飞速发展，对农业生产也提出了更高的要求，为了加快构建社会主义新农村，促进农业生产的现代化与科技化，就必须采取一定的措施来应对气候灾害。建立完善的人工影响天气系统有利于农村防灾减灾工作的顺利进行，并能在一定程度上造福百姓[1]。

2 农业防灾减灾工作中人工影响天气的作用

2.1 人工降雨

旱灾是一种因异常干旱形成的气象灾害，在发生旱灾时，耕地土壤中的水分会随温度升高而不断蒸发，从而不能满足农作物生长所需，导致粮食减产或者绝收，严重影响了农民的经济收益。我国位于亚洲季风气候区，受地域影响，干旱通常发生在每年的春季、夏季以及秋季。春旱会影响种子的萌发，造成种子的发芽率过低；夏旱会对农作物的生长造成影响，以小麦为例，当小麦处于夏季苗期遭遇干旱缺水时，麦苗的叶心不长，会呈现萎缩状态，增加小穗和小花的可能性；秋旱则会直接影响到农作物的收成。值得注意的是，干旱后较容易发生蝗灾，蝗灾会对农业生产造成不可估量的损失。

人工降雨是一种可以有效解决干旱问题的新技术，也被称为人工增雨，其技术原理是基于自然降雨形成的条件，通过人为补充某些因素，促使云滴碰撞或者凝结，进而迅速形成雨滴降落。在这一技术实施过程中，需要根据所要降雨地区的云层成分特点，选择最适宜的时机，利用火箭弹、飞机等向对应云层中传送盐粉、干冰、碘化银等不同类型的催化剂，促使云层发生化学反应产生降雨。按照云层的温度，人工降雨可以分为冷云降雨和暖云降雨两种，当干旱地区的云层在零度以上时，应该选用尿素、盐粉等吸湿性较强的粒子作为催化剂，而当干旱地区的云层在零度以下时，则需要用火箭弹等向云层传送碘化银等催化剂，加快冷云产生冰晶的速度，增大其上的冰晶密度，从而形成降雨。

实践表明，当所需降雨地区的云层温度在零下三度左右时，人工降雨的效果最为明显，当前，人工降雨技术在农业生产中获得了广泛的应用，在降低干旱损失、促进农作物增产方面发挥了重要的作用。

2.2 人工防雹

冰雹指的是从云层降落的冰块或者冰球，是造成我国农作物减产的主要灾害性天气之一，常发生于春夏之交，一般情况下冰雹如同黄豆、绿豆大小，但也有部分情况下会大如栗子、鸡蛋。当冰雹发生时通常伴随着雷雨、大风等极端天气，容易损坏生长期农作物的茎秆、穗粒、叶片等，影响农作物的最终产量，进而减损农民的最终收益[2]。

在云层中存在的水滴与冰晶，在运动过程中逐渐冻结、合并，并被强烈的上升气流运送到含水量较高的云层，就会形成冰雹的核心，因此人工防雹的要点就在于抑制初始的冰雹在含水量积累区的生长。具体实践为找到农作物生长区上方的冰雹累积带，对即将降落冰雹的危害性进行评估，若冰雹会对农作物的生长造成影响，则需要向含水量积累区输送大量的冰晶，利用冰晶会与冰雹核心争夺云层中有限的水资源的特点，实现消除冰雹的目的。

近年来，随着我国科技的不断发展，人工防雹技术也取得了一定的进展，具体体现为两个方面的进步：第一，向含水量积累区发射冰晶时，从最初的高炮逐渐演变为火箭、高射炮等工具，提高了工作效率与作业精准性。第二，研发出了新型的冰雹灾害预报系统，该系统基于天气形势，利用雷达等设备对相关云层结构进行观测，并结合多方资料，通过计算得出对冰雹的精准判断，从而起到了预警作用。

2.3 人工消雾

雾的本质是大量悬浮在空中的微小雨滴，主要发于秋、冬两季，是一种较为常见的自然现象，但是雾会影响到农作物的正常生长，导致粮食减产，进而损害农户的经济收益。雾天影响农作物生长的原因主要有以下三点：第一，雾气妨碍了植物的光合作用，而光合作用是农作物对光能的吸收、转化、储藏的过程，也是保证农作物正常生长的基础，当雾天长期存在时，农作物会出现萎靡、矮小、病变的现象。第二，部分因空气流动形成的雾气可能裹挟着一些植物病菌，而当雾气附着在植物表面时，就会导致农作物病变。第三，由于雾气本身的特点，其存在时会使周边环境变得过于潮湿，导致农作物茎秆软弱，并降低了农作物本身的抗病性，容易使病菌趁虚而入。

根据雾的形式还可以将其分为臭雾、海雾、火雾以及酸雾等，其中臭雾会导致农作物病变，海雾会使农作物脱水枯萎，火雾会把农作物熏黄，将果实熏掉，酸雾对农作物的危害性甚至会超过酸雨。人工消雾是一种能够有效降低雾天损失的技术手段，其技术原理是基于冰云与水云混合会产生降雨这一特点，向农作物上方云层发射甲烷、干冰以及碘化银等催化剂，从而产生冰晶，借此来消耗雾滴，形成降水。除此之外，随着科技的发展，动力法、加热法也逐渐被应用在人工消雾中，并取得了良好的应用效果。

3 完善人工影响天气系统的措施

3.1 建立高水平的专业队伍

一支高素质、专业的人才队伍是实现人工影响天气，达到减灾减害目的的基础，具体来说，这支队伍需要掌握系统性的专业知识，还要有一定的实践经验，对突然发生的各种危害农作物生长的自然灾害具有一定的处理能力与应变能力。与此同时，随着人工影响天气系统的不断更新换代，也要求相关人员具有较强的学习能力，能够尽快掌握新型探测软件、业务软件以及作业装备的使用方法。为了加快高水平专业队伍的建设，可以从以下几个方面入手：第一，加大政府资金投入，吸引专业人才入驻。第二，定期聘请相关领域的专家开展讲座，进行知识的传授与分享，同时还可以每隔一段时间开展人工影响天气的知识的考核，将考核结果与每个员工的福利联系在一起，提升员工学习的积极性。第三，健全责任制度，使气象勘测等具体任务细分并落实到每个工作人员的身上，一旦发生因气象灾害导致农作物收成受到重大影响，可以随时对其进行追责，从而消除相关工作人员的懈怠思想。

3.2 完善储备物资

当前，我国有十个左右的一级救灾物资储备点，但是大多分布在省会城市，当气象灾害真的发生时，无法及时将物资传送到灾害地区，造成这一现象的原因是我国幅员辽阔，农村又一般地处偏远，交通条件与距离严重影响了物资的传送效率。为了进一步发挥人工影响天气系统的作用，可以选择在自然灾害频发的地区建立二级救灾物资储备点，保证干冰、碘化银、冰晶等的储备量，以便在灾害发生时能够及时地预防与治理。