人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的作用分析

盧睿 葉斌斌 管金鑫

摘?要：人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展過(guò)程中，對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的壓力日益增大，自然氣象災(zāi)害的發(fā)生嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)步，人工影響天氣技術(shù)的重要性日益提高。本文通過(guò)簡(jiǎn)析人工作業(yè)影響天氣的方式手段，以及在防治氣象災(zāi)害中起到的作用，對(duì)人工影響天氣的現(xiàn)狀及重要性進(jìn)行論述，并結(jié)合現(xiàn)代社會(huì)實(shí)際情況，給予多方面的發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：氣象災(zāi)害;防災(zāi)減災(zāi);人工影響天氣

前言：伴隨著科技的進(jìn)步，人類(lèi)擁有了使用高新科技改變天氣的技術(shù)手段，在面對(duì)干旱、暴雨暴雪、冰雹等氣象災(zāi)害的來(lái)臨時(shí)，使用氣象衛(wèi)星與氣象雷達(dá)等設(shè)備進(jìn)行提前觀測(cè)，并使用相應(yīng)科技手段進(jìn)行消防處理，可以最大限度地降低災(zāi)害損失，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)，促進(jìn)生產(chǎn)進(jìn)步與自然生態(tài)和諧共生，有利于社會(huì)前進(jìn)發(fā)展。

1 人工影響天氣的方式

人工手段影響天氣使得氣象能夠更大程度地為人類(lèi)所用，更符合農(nóng)業(yè)工業(yè)運(yùn)輸業(yè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要，同時(shí)氣象災(zāi)害的減少有利于社會(huì)生產(chǎn)生活。在結(jié)合實(shí)際條件下，采用飛機(jī)、高炮或火箭等高新科技手段，人工對(duì)局部云層進(jìn)行結(jié)構(gòu)性改變，影響局部大氣環(huán)境，從而達(dá)到增加降雨凈量、防治冰霜冰雹以及消霧等目的[1]。除少數(shù)情況以外，人工影響云就是人工影響天氣的具體實(shí)施手段，首先通過(guò)科學(xué)技術(shù)改變?cè)浦形⑽锢項(xiàng)l件以及過(guò)程，其次通過(guò)上述手段產(chǎn)生的作用來(lái)促使云中宏觀動(dòng)力過(guò)程產(chǎn)生相應(yīng)變化。以人工降雨為例，例如防止某些降水效率偏低或發(fā)展降水現(xiàn)象缺乏條件的云中播撒催化劑，促進(jìn)改變?cè)茖咏Y(jié)構(gòu)中的云質(zhì)粒分布情況，促使云體向膠體不穩(wěn)定發(fā)展，進(jìn)而由微物理過(guò)程的變化間接引起宏觀動(dòng)力過(guò)程產(chǎn)生變化，以達(dá)到促進(jìn)降雨或增大降雨量的目的。

2 在防災(zāi)減災(zāi)中人工影響天氣的作用

2.1人工增雨抗旱防火

在目前全球變暖的大環(huán)境下，生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的破壞與污染，自然災(zāi)害不斷發(fā)生。分析其原因，一定程度上是因?yàn)槎趸寂欧帕坎粩嗌仙?，位于全球上空形成了一層阻隔膜，使得春秋季?jié)溫度逐步上升，影響大氣自然降雨，而降雨量減少氣溫上升將會(huì)加劇空氣與土壤中的水分蒸發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致氣候干燥旱災(zāi)發(fā)生。我國(guó)作為一個(gè)水資源人均水平匱乏的國(guó)家，國(guó)內(nèi)許多地區(qū)在季風(fēng)氣候影響下，會(huì)在春季出現(xiàn)干燥少雨的氣候特點(diǎn)，關(guān)鍵在于春季正是許多農(nóng)作物播種以及經(jīng)濟(jì)林木生長(zhǎng)育苗的季節(jié)，對(duì)于水資源需求量極大。面對(duì)這種實(shí)際問(wèn)題，使用人工降雨方式是降低旱災(zāi)影響的有效手段，有利于降低災(zāi)害發(fā)生幾率，消除旱災(zāi)等災(zāi)害對(duì)于我國(guó)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的不利影響，并能在最大程度上降低越冬病蟲(chóng)害對(duì)農(nóng)牧作物的危害，為農(nóng)作物的增產(chǎn)增收提供氣候保障[2]。不僅如此，在我國(guó)部分區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的退耕還林、退耕還草等工作，同樣需要人工降雨作業(yè)的幫助，科學(xué)定量的人工降雨能夠解決水資源短缺等問(wèn)題，有利于區(qū)域內(nèi)植被的快速生長(zhǎng)恢復(fù)，以達(dá)到預(yù)期生態(tài)效果。而在森林區(qū)域，長(zhǎng)時(shí)間的干旱十分容易導(dǎo)致山火的發(fā)生，當(dāng)森林區(qū)域的空氣相對(duì)濕度在25%以下且氣溫較高時(shí)極易發(fā)生火災(zāi)，一旦森林火情出現(xiàn)，帶來(lái)的人民群眾財(cái)產(chǎn)損失以及生態(tài)環(huán)境破壞不可估量，人工增雨作業(yè)可以有效減緩森林區(qū)域干旱情況，增加空氣濕度，減少火災(zāi)發(fā)生幾率，為生態(tài)建設(shè)保駕護(hù)航。例如：在2019年10月12日，長(zhǎng)沙市開(kāi)展人工降雨工作，長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)西部，增雨火箭彈首先發(fā)射進(jìn)入云層，緊接著天空大雨傾盆而來(lái)，截止到12日09時(shí)，長(zhǎng)沙市全市14個(gè)炮點(diǎn)先后進(jìn)行人工增雨作業(yè)20次共發(fā)射火箭炮彈54發(fā)，各地區(qū)均出現(xiàn)了小雨到中雨、局地大雨等不同強(qiáng)度降水。兩日間全市平均降水量6.4mm，最大為28.3mm，本次采用人工降雨增雨作業(yè)在緩解旱情、改善空氣質(zhì)量狀況、降低森林火險(xiǎn)等級(jí)等方面均起到積極作用。

2.2人工防雹消災(zāi)

冰雹在自然災(zāi)害中具有著頻發(fā)性高、危害性大等特點(diǎn)，一旦發(fā)生冰雹災(zāi)害，易對(duì)人們的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)生活產(chǎn)生較大的影響和危害，甚至?xí)＜叭嗣竦纳踩６?zāi)害又在全球變暖的大前提下發(fā)生概率頻繁提高，產(chǎn)生了愈發(fā)嚴(yán)重的威脅。面對(duì)冰雹災(zāi)害的挑戰(zhàn)，科學(xué)采用人工影響天氣技術(shù)手段進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)，并利用科技觀測(cè)手段進(jìn)行提前預(yù)防，能夠極大地緩解冰雹災(zāi)害對(duì)生產(chǎn)生活的不利影響。技術(shù)層面，冰雹災(zāi)害的防治主要通過(guò)發(fā)射炮彈和飛機(jī)播撒催化劑來(lái)對(duì)云層中開(kāi)始凝結(jié)或已經(jīng)凝結(jié)完成的冰結(jié)晶進(jìn)行破壞，從而阻止其凝結(jié)成更大的冰晶體，形成冰雹災(zāi)害。例如：21世紀(jì)初期，冰雹災(zāi)害給興山縣帶來(lái)了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，全縣油菜、水稻、土豆、蔬菜等農(nóng)作物受災(zāi)面積高達(dá)61459畝，3500余戶房屋受災(zāi)損壞，2056戶村民房屋進(jìn)水，基礎(chǔ)設(shè)施損失嚴(yán)重。為減少冰雹災(zāi)害的繼續(xù)肆虐，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)通過(guò)“三七”高炮發(fā)射裝有碘化銀的防雹彈，有效減少了冰雹危害的繼續(xù)發(fā)生。另外，通過(guò)信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)行提前的災(zāi)害預(yù)警，也是避免冰雹災(zāi)害帶來(lái)?yè)p失的防護(hù)舉措之一。

2.3人工消霧解困

霧由低層大氣里水蒸氣凝結(jié)而成，微小的塵埃凝結(jié)成小水滴或小冰晶，直徑只有千分之一厘米，經(jīng)過(guò)氣流擾動(dòng)，形成霧現(xiàn)象?？此茻o(wú)害的霧同樣是人工影響天氣研究的目標(biāo)之一，大霧給交通運(yùn)輸業(yè)帶來(lái)的損失是巨大的。飛機(jī)怕霧，有霧飛機(jī)將無(wú)法起飛和降落，導(dǎo)致空中運(yùn)輸陷入癱瘓，因?yàn)樵陲w機(jī)飛行中，因濃霧導(dǎo)致能見(jiàn)度急劇下降，無(wú)法看清目標(biāo)，辨清航向，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生撞山等可怕的事故的可能性。輪船怕霧，海上濃霧會(huì)導(dǎo)致船只觸礁失事概率大大提高;因濃霧導(dǎo)致的交通停運(yùn)事例數(shù)不勝數(shù)，一旦停運(yùn)，其直接損失是以每分鐘多少萬(wàn)元來(lái)計(jì)算的。人工消霧技術(shù)在消除冷霧方面較為成熟，通過(guò)向霧中播撒適當(dāng)物質(zhì)使之產(chǎn)生大量冰晶，冰晶與水汽和水滴共存時(shí)，由于冰面飽和水汽壓低于水面飽和水汽壓，霧中的水汽便會(huì)迅速凝結(jié)到冰晶上，冰晶的增長(zhǎng)抑制了水滴的增長(zhǎng)，并促使水滴不斷蒸發(fā)、數(shù)量減少，從而達(dá)到減少和清除大氣中霧滴的效果。可產(chǎn)生冰晶的物質(zhì)有制冷劑（液氮、丙烷和干冰等）、人工冰核（碘化銀等）和通過(guò)膨脹降溫產(chǎn)生冰晶的壓縮空氣。通過(guò)以上人工手段進(jìn)行消霧，可有效提高空氣能見(jiàn)度，降低大霧對(duì)運(yùn)輸業(yè)、生產(chǎn)行業(yè)以及生態(tài)環(huán)境的影響，保障生產(chǎn)生活平穩(wěn)進(jìn)行。

2.4增強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性

做好氣象氣候數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)收集，是天氣預(yù)報(bào)工作的重要準(zhǔn)備。通過(guò)衛(wèi)星、雷達(dá)等相關(guān)科技設(shè)備對(duì)氣象數(shù)據(jù)觀測(cè)，進(jìn)行整理收集，并使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出科學(xué)的準(zhǔn)確的天氣走向趨勢(shì)，最后進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)工作。因此氣象條件與天氣形勢(shì)這兩方面決定了天氣預(yù)報(bào)的內(nèi)容。天有不測(cè)風(fēng)云，現(xiàn)階段的氣象觀測(cè)往往無(wú)法做到百分百的準(zhǔn)確性，而使用人工影響天氣對(duì)于天氣預(yù)報(bào)工作能起到輔助準(zhǔn)確性的作用，通過(guò)人工進(jìn)行天氣變化控制，把控好人為降雨降雪量等數(shù)據(jù)，做好相關(guān)記錄工作，進(jìn)一步提升天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確程度，做到更好地為人民生產(chǎn)生活服務(wù)。

3 人工影響天氣的發(fā)展分析

在環(huán)境自然災(zāi)害頻次不斷增加的今天，為保證社會(huì)正常發(fā)展，合理地進(jìn)行人工影響天氣消災(zāi)減災(zāi)占據(jù)了更為重要的地位。但在目前階段，人工影響氣象氣候的技術(shù)手段還處在初步階段尚未成熟，上升空間很大。因此相關(guān)研究人員應(yīng)擺正心理姿態(tài)，加強(qiáng)對(duì)人工影響天氣方面的研究，將越發(fā)嚴(yán)重的自然災(zāi)害影響進(jìn)一步消減。另外，領(lǐng)導(dǎo)層應(yīng)加大科研資金投入力度，建立穩(wěn)定投入機(jī)制，不斷完善人工影響天氣設(shè)備及技術(shù)，進(jìn)行規(guī)范化、科學(xué)化、安全化研究，同時(shí)加大人才培養(yǎng)力度，組織定期培訓(xùn)計(jì)劃，建立完善激勵(lì)與管理制度體系，鼓勵(lì)科研積極性，為人工影響天氣技術(shù)達(dá)成新進(jìn)展作出貢獻(xiàn)[3]。

結(jié)論：面對(duì)自然災(zāi)害挑戰(zhàn)，人工影響天氣技術(shù)在人工降雨抗旱、人工降雪凈化空氣、森林防火防災(zāi)、防雹抗險(xiǎn)以及除霧等方面均有相關(guān)重要作用，在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)安全發(fā)展，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全等方面做出了重要貢獻(xiàn)，同時(shí)為保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，維持自然界與人類(lèi)間可持續(xù)發(fā)展起到了基礎(chǔ)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭飆，張晶.人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息，2020（18）：50-51.

[2]吳揚(yáng)，丁雪丹.人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的作用及發(fā)展建議[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù).2019，39（6）：141-142.

[3]范海晶，穆清晨，于翠紅，崔紅，谷笑楠.人工影響天氣在吉林地區(qū)防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇.2021（20）1：67-68.