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        人工增雨是緩解農(nóng)(牧)業(yè)旱情的有效途徑

        2021-12-27 00:58:06崔寶利
        關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響

        崔寶利

        (內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗氣象局,內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026200)

        前言

        農(nóng)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要的地位。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定有利于提高社會穩(wěn)定性。水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的資源,旱災(zāi)導(dǎo)致的水資源短缺會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響,需要政府提高重視,采取有效調(diào)節(jié)手段平衡水資源,解決水資源短缺問題,其中人工增雨是緩解旱災(zāi)影響的一個最有效手段。

        1.人工增雨的含義以及必要性

        1.1 含義

        云是一種天然的可再生水資源,是在空氣浮力作用下由水汽組成的物質(zhì)。云中的水汽處于較為穩(wěn)定的膠性狀態(tài)下,只有打破這種狀態(tài)才會變成雨,人工增雨利用云的這一特性將云轉(zhuǎn)變?yōu)樗?,最終形成降水。降雨需要具備溫度差異、流動氣流以及足夠多的水汽幾種因素。水汽聚集達(dá)到一定程度后,會導(dǎo)致水滴體積的增大,當(dāng)達(dá)到空氣浮力無法承受時會掉落向地面,并在下落時與空氣中的其他水汽凝結(jié),影響氣流正常流動狀態(tài),促進(jìn)水汽的進(jìn)一步撞擊,形成降雨。

        人工增雨主要利用雨的這一特性,采取一定手段改變云的膠性狀態(tài)。通常采取用火箭、飛機(jī)、高炮等將干冰、氯化鈉等催化劑發(fā)射到云層中。具體根據(jù)云層的不同性質(zhì)選擇對應(yīng)的手段,例如云層溫度在0℃以上的是暖云,這一類型的云不易凝結(jié)成水滴,因此催化劑通常會選擇食用鹽等凝結(jié)劑,或是通過碘化銀促使云層釋放出大量熱量,提高水汽凝結(jié)速度,形成降雨。云體中含有較多冰晶的為冷云,針對冷云通常采用制冷劑,通過提高冰晶數(shù)量使空氣浮力無法承受,促使冰晶落向地面,隨著靠近地面時溫度逐漸增高而融化,最終形成降雨。

        1.2 必要性

        我國整體水資源相對匱乏,北方地區(qū)水資源緊缺問題較為嚴(yán)峻,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大的影響。受到地理與氣候等因素的影響,干旱災(zāi)害在北方地區(qū)較為常見,對農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量造成影響,并且會對農(nóng)民帶來經(jīng)濟(jì)損失。我國北方地區(qū)長期以來受到干旱少雨、水資源短缺問題的限制。雖然過去通過水利工程滿足了基本的生活用水,但是農(nóng)業(yè)用水問題并沒有得到有效解決。促進(jìn)農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展首先需要解決水資源短缺問題,而人工降雨投入的費(fèi)用相對較少,產(chǎn)生的收益較高。北方地區(qū)水資源短缺的原因之一在于豐富的空中水資源沒有充分轉(zhuǎn)化為降雨,這說明北方地區(qū)有著較為豐富的可開采水資源。隨著人工增雨技術(shù)的逐漸完善,當(dāng)前已經(jīng)被普遍運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通過將豐富的空中水資源轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)用水,能夠充分發(fā)揮出資源價值,實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置。當(dāng)前的人工增雨技術(shù)在使用得當(dāng)?shù)那闆r下,能夠提升15%~25%的降水量,甚至達(dá)到50%,而緩解北方地區(qū)水資源緊缺問題只需要提高10%的降水量,當(dāng)數(shù)值達(dá)到20%時還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn),為水庫提供充足的水源,并且起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用,有利于提高農(nóng)民收入,推動經(jīng)濟(jì)的總體發(fā)展。因此,人工增雨具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

        人工降雨影響區(qū)受多種微觀物理過程的影響,如催化云和云內(nèi)湍流等。云中的水汽不斷補(bǔ)充,云系統(tǒng)受到上升氣流影響不斷變化,在降雨過程中,水量只占大氣中水汽的一部分,云內(nèi)具有充足的水汽。人工催化劑的增雨量約占總降水量的15%,因此人工增雨是一種可循環(huán)手段,人工增雨對云中水汽的影響并不顯著。通過人工降雨帶的下游地區(qū)的云層形成不是由上游云層推動的,而是由該地區(qū)水汽的形成所推動的,云帶的形成是由小云層組成的,它們長期處于形成、分散和更新的狀態(tài)中,人工降雨促進(jìn)區(qū)降水量的增加不影響下游降水量的變化。

        2.人工增雨是緩解農(nóng)(牧)業(yè)旱情的有效途徑

        2.1 開發(fā)云水資源,有效緩解旱情

        改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐漸加快。經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以避免對自然資源進(jìn)行過度開發(fā),導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到破壞,環(huán)境污染問題逐漸嚴(yán)峻。煤炭是工業(yè)發(fā)展的主要能源之一,礦業(yè)發(fā)展會對水文環(huán)境造成較大破壞,進(jìn)而產(chǎn)生干旱、洪澇等自然災(zāi)害。旱災(zāi)在北方地區(qū)的體現(xiàn)較為明顯,水資源短缺問題在一定程度上限制了北方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,頻繁的干旱災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大影響。過去通過發(fā)展水利工程,緩解了一部分水資源短缺的問題,然而水利灌溉受到水溫等因素的限制,并不能完全滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水資源需求。通過人工增雨技術(shù),主要采取“向天借水”的方式,能夠?yàn)檗r(nóng)作物生長提供更加優(yōu)質(zhì)的水源,提高農(nóng)作物產(chǎn)量。人工增雨具有較高的性價比,利用30km2體積的云塊進(jìn)行人工增雨,能夠?yàn)?.2萬t左右的耕地提供所需水源,是干旱地區(qū)緩解水資源短缺問題最有效的手段,干旱災(zāi)害對我國華北和西北地區(qū)造成的影響相對較大,通過合理的人工增雨能夠減少干旱災(zāi)害,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供穩(wěn)定性保障。

        2.2 補(bǔ)充水資源,進(jìn)一步優(yōu)化灌溉

        農(nóng)業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支柱性產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)發(fā)展受到天氣因素的影響,農(nóng)民根據(jù)天氣發(fā)展農(nóng)業(yè)的歷史已經(jīng)相當(dāng)悠久,在技術(shù)還不發(fā)達(dá)的時期,天氣決定著農(nóng)業(yè)生產(chǎn),干旱災(zāi)害是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的最主要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們對自然氣象的研究也在逐漸深入,已經(jīng)可以依靠先進(jìn)技術(shù)逐步影響自然氣候,為了解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的問題,一些先進(jìn)技術(shù)也被廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)田灌溉技術(shù)逐漸得到了完善,其中人工增雨手段是最主要的灌溉手段之一。隨著生態(tài)環(huán)境建設(shè)逐漸得到重視,現(xiàn)階段我國人工增雨技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)逐漸由抗旱型轉(zhuǎn)向生態(tài)型,更加注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的長久利益,通過區(qū)域間協(xié)同作戰(zhàn),滿足水資源調(diào)蓄需求,提高服務(wù)能力,促進(jìn)了資源的循環(huán)利用。例如,東北地區(qū)是我國最主要的糧食產(chǎn)地,受到干旱災(zāi)害的影響相對較為嚴(yán)重,為了避免旱災(zāi)對農(nóng)作物產(chǎn)量造成影響,近年來通常會采取合理的人工增雨手段緩解旱災(zāi),滿足糧食灌溉的需求,并且通過調(diào)節(jié)降水提高糧食產(chǎn)量,提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。

        2.3 人工增雨技術(shù)能進(jìn)一步保護(hù)農(nóng)田

        干旱災(zāi)害不僅會在短期內(nèi)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),如果長期得不到解決,會對原本植被造成破壞,進(jìn)而導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分的流失,并且造成嚴(yán)重的揚(yáng)塵問題,對農(nóng)田保護(hù)造成限制。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理運(yùn)用人工增雨手段,在為水庫蓄水提供水源和緩解干旱問題的基礎(chǔ)上,已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的作用。在旱災(zāi)發(fā)生時通過人工增雨能夠保護(hù)農(nóng)田結(jié)構(gòu),確保農(nóng)田植被的正常生長,阻止養(yǎng)分流失,提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。

        2.4 雨水增多,可有效降低溫度,促進(jìn)植物生長

        干旱氣候通常伴隨著高溫,會對農(nóng)作物生長產(chǎn)生進(jìn)一步的影響,長期處于高溫狀態(tài)下會限制農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,而人工增雨技術(shù)的使用還會降低環(huán)境溫度,為農(nóng)作物生長提供更加舒適的環(huán)境,從而保障農(nóng)作物健康成長,提高其質(zhì)量和產(chǎn)量,最大程度上降低干旱帶來的負(fù)面影響。

        2.5 改善生態(tài)環(huán)境

        在我國生態(tài)可持續(xù)發(fā)展中,人工影響對自然環(huán)境的影響越來越深刻,我國幅員遼闊,自然環(huán)境特征多樣,部分地區(qū)干旱情況顯著。人工降雨可以有效改善生態(tài)環(huán)境,提高生態(tài)效益,人工降雨在增加農(nóng)業(yè)收入,特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。人工降雨可以有效改善生態(tài)環(huán)境,減少干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的穩(wěn)定,是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、維護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全的關(guān)鍵。

        結(jié)束語

        綜上所述,人工增雨是解決旱災(zāi)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題的最佳途徑之一,由于云具有可再生性,將其作為水資源的來源,有利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。通過人工增雨能夠減少干旱問題,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供充足的灌溉水源,與傳統(tǒng)水利灌溉相比,人工增雨提供的水源更加豐富,更能滿足農(nóng)作物的生產(chǎn)需求,此外人工增雨還能起到保護(hù)農(nóng)田結(jié)構(gòu)、降低溫度的作用,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,提升農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收益,維護(hù)社會穩(wěn)定,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的整體可持續(xù)發(fā)展。

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