人工影响天气作业在气象防灾减灾中的重要作用及发展建议

关键词：大气现象机理预报气象

天气变化是自然界一种无常的大气现象, 国内外多学者都有对该方面的研究, 随着科技的进步和时代的发展, 人类已经初步掌握了部分气象变化规律和其形成发展的机理, 对气象预测预报等服务有重要影响[1]。人工影响天气是气象防灾减灾的重要手段, 需要在一定气象条件下实施人工作业来改变气象发展特性, 使气象变化朝着人们预期的效果, 一定程度上也解决了部分灾害性天气问题。吉木乃县位于新疆维吾尔自治区北部, 准葛尔盆地北缘, 萨吾尔山北麓, 额尔齐斯河南岸, 处于北纬47°00′~47°59′, 东经85°33′~87°09′。地形呈阶梯状由南向北逐级倾斜, 地势北高南低, 分南部山区、中部冲积-洪积平原和断陷盆地、西北部为库木托别沙漠, 最高极端气温37.2℃, 最低极端气温-38.8℃。县境气候干燥, 降水量为202.2 mm, 远离海洋属大陆性北温带气候区[2]。由于吉木乃县地形复杂, 地形差异大, 这种特殊的地理环境气候特征使该域常年发生自然气象灾害, 常见的灾害现象有大风、暴雨、大雪等多种灾害性天气, 任何一种灾害性天气都对吉木乃县的农业及工业生产造成一定危害和重大经济损失。面对这些问题, 可采用人工影响天气作业办法来减少和降低灾害损失, 通过现代化卫星、雷达及中小尺度监测网等高新技术的应用, 提高了人工作业效果, 因此, 人工影响天气作业在气象防灾减灾中占有重要地位[3]。

1 人工影响天气作业内容及发展现状

人工影响天气作业是人类运用现代科学技术, 通过卫星、雷达、气象观测站和气象监测系统等多种气象科研手段, 在适当的环境条件利用火箭、飞机或高炮工具对局部大气中适当云体部位施加发射碘化银、干冰等进行人工干预影响, 使发生某种变化, 从而实现增雨、增雪、防雹和消雾等目的, 达到减轻或降低气象灾害的作用[4]。

科学的人工影响天气作业是在20世纪40年代末在美国发展起来的, 发展直到现代, 人工影响天气作业一直受到国内外相关政府和公众的重视。我国很多地区利用飞机、高炮或火箭等运载工具向云中播撒碘化银、干冰等催化剂使开展人工增雨、防雹或防霜作业。截至目前, 人工增雨作业技术基本成熟, 在20多个国家都有开展, 其中我国开展人工增雨、防雹等项目的作业次数位居世界前列, 人工影响天气作业成为各级地方政府防灾减灾的重要手段。我国在2002年3月颁布《人工影响天气管理条例》, 2005年发布《关于加强人工影响天气工作的通知》等相关条例法规, 对人工影响天气作业的管理、资金投入等各方面均做出相应部署, 对抗灾减灾、缓解水资源和生态建设等方面发挥重要管理作用。各级学者的科研及相关技术的发展和地方政府的部署扶持等为开展人工影响天气作业提供全面服务。

2 人工影响天气作业在减灾防灾中的作用

2.1 人影防雹作用

冰雹在气象灾害中具有破坏性大的特点, 吉木乃县由于地理环境复杂, 易发生强对流天气, 冰雹气象灾害属于吉木乃县常见的灾害之一。例如, 2005年6月25日发生的冰雹天气, 正在拔节抽穗的小麦穗头被打掉在地里, 造成1 116 hm2农田受灾。再如, 2012年7月5日, 吉木乃县发生突发区域性冰雹, 造成133.33 hm2油葵不同程度打烂, 经济损失54万元, 灾情涉及86户农牧民。2013年8月吉木乃县部分区域突降冰雹, 并持续11 min。此次冰雹灾害造成2户居民围墙倒塌、21户居民农作物受损。对于破坏性较大的冰雹灾害, 吉木乃县通过开展人工防雹作业抑制大冰雹的形成、大量消耗可能参与冰雹增长的过冷水、扰乱雹芽生长环境等方式把冰雹消灭在萌芽状态。例如, 2015年7月6日, 在阿勒泰地区成功实施人工防雹作业, 作业效果显著, 保护了区内0.2万hm2农作物的正常生育。农业气象部门将继续监测气象变化, 抓住有利时机开展人工防雹作业。因此, 开展人工防雹作业极大减轻了冰雹造成的农业、工业损失, 防雹使降低了40%~60%的冰雹灾害损失。

2.2 人工增雨的作用

吉木乃县水循环具有典型的干旱区, 没有外来河流, 根据其特殊的地形地貌, 境内为冰川、平原、盆地和大小不一的山脉, 西北部是典型的沙漠绿洲地。全县地表水利用率在80%以上, 极大超出了生态警戒线, 水资源开发利用已达到极限, 近年来, 干旱有加大的趋势。面的日益紧缺的水资源, 有必要通过人工增雨的方式来缓解旱情, 改善生态环境。通过实践证明, 人工增雨作业是一项投资小、收益快, 技术相对成熟的气象手段, 特别是山区迎风坡的地形的催化作业得到世界各国人工增雨实践的认可。吉木乃县在2006年7月为缓解持续旱情, 降低损失, 确保农业增收, 发射4枚火箭弹开展人工增雨作业, 降雨1 h, 降水量达2 mm, 对该县农作物生长起到了一定作用。2007年5月, 自上半年来降水不足常年的50%, 旱情较为严重, 除了修剪水利设施, 吉木乃县制定了全县人工影响天气工作预案, 购置人工增雨火箭弹100枚, 已实施人工增雨作业9次, 发射40枚, 收到了一定的降雨效果。通过人工增雨不仅有效缓解短暂性旱情, 在节约水资源和改善生态环境及服务三农等方面发挥显著效益。

3 人工影响天气作业思考

吉木乃县通过开展人工增雨、增雪、防雹等人影作业, 对工农业生产和生态环境等方面有重要显著作用;同时, 随着科技的发展, 作业手段和作业效益也不断提升。尤其近些年气象灾害多发, 各级政府加强对人影工作的重视, 吉木乃县在2012年6月投入运行WR-08X型数字化天气雷达, 对吉木乃县短时天气监测和预报, 灾害性天气预警有极其重要的指导作用, 进一步提高了吉木乃县人工影响天气作业指挥的科学性, 增强吉木乃县灾害性天气预报预警能力。同时, 投入136万元建设人影大楼, 匹配数字化天气雷达, 为推进吉木乃县人影事业发展发挥积极作用。但同时, 在人影不断发展的道路上还存在技术手段不成熟、研究成本费用高、成熟技术得不到充分应用等多种问题还有待解决。可通过降低科研、地方政府加大政策和资金支撑及加强防护管理等方式全面开展人工影响天气作业, 争取使人影作业应用更加广泛, 效果更加显著。

摘要：根据人工影响天气作业内容及发展现状, 对人工影响天气作业在减灾防灾中的作用进行简述, 人工影响天气在我国气象服务中有较大的发展空间。

关键词：人工影响天气,防雹作业,气象防灾减灾,气象服务