馮元松

摘要 人工影響天氣是利用高炮、火箭發(fā)射系統(tǒng)等向天空云層發(fā)射碘化銀炮彈以干預天氣狀態(tài)的一類方式，它在氣象防災減災中發(fā)揮著十分重要的作用。結合貴州省福泉市人工影響天氣工作經(jīng)驗，介紹了人工影響天氣技術原理，探析了人工影響天氣作業(yè)在福泉市防災減災中的應用，指出了現(xiàn)階段福泉市人工影響天氣工作面臨的問題，提出了人工影響天氣工作發(fā)展建議，以供參考。

關鍵詞 福泉市；人工影響天氣；技術原理；防災減災；應用

中圖分類號：P48 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）12–0-03

Artificial Weather Modification Technology and Its Application in Disaster Prevention and Reduction in Fuquan City

Feng Yuan-song （Fuquan Artificial Weather Modification Workstation， Fuquan， Guizhou 550500）

Abstract Weather modification is a kind of way to use anti-aircraft guns， rocket launch systems， etc. to launch Silver iodide shells into the sky clouds to intervene in weather conditions， which plays a very significant role in meteorological disaster prevention and reduction. This article combines the experience of artificial weather modification work in Fuquan City， Guizhou Province. Firstly， it introduces the principles of artificial weather modification technology and explores the application of artificial weather modification work in disaster prevention and reduction in Fuquan City. It points out the problems faced in the current stage of artificial weather modification work in Fuquan City， and finally proposes several development strategies for artificial weather modification work for peer reference.

Key words Fuquan City; Artificial weather modification; Technical principles; Disaster prevention and reduction; Application

作為一種現(xiàn)代化防災減災方法，人工影響天氣作業(yè)是指在適當?shù)臅r候，借助人工催化等技術措施改變或影響某些地區(qū)大氣的物理過程，以達到防災減災的目的[1]。福泉市隸屬于貴州省黔南州，地處貴州省中部，地理坐標處于26°32′28″～27°02′23″N，107°14′24″～107°45′35″E之間。境內(nèi)氣候為亞熱帶季風氣候，熱量豐富、雨量充沛，無霜期長，光、熱、水同季，適宜水稻、玉米、大豆、油菜、烤煙等多種農(nóng)作物生長發(fā)育。同時，受福泉市地理環(huán)境和氣候的影響，福泉市干旱和冰雹等災害性天氣常見，這些災害性天氣出現(xiàn)頻次多、危害程度大，對福泉市的農(nóng)作物造成很大的影響，福泉市防災減災壓力極大。

近年來，福泉市委、市政府和相關部門高度重視人工影響天氣工作，充分認識到開展人工增雨作業(yè)、人工防雹等人影工作的重要性，將氣象工作作為人工影響天氣工作的重要依托，不斷加大投入力度，轉變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)“靠天吃飯”現(xiàn)象，變被動為主動，依托現(xiàn)代氣象科技，全面提升福泉市人工影響天氣科技水平和服務效益，將人工增雨、人工防雹等人工影響天氣作業(yè)作為防災減災的關鍵舉措[2]。

結合貴州省福泉市人工影響天氣工作經(jīng)驗，首先介紹了人工影響天氣技術原理，并探析了人工影響天氣作業(yè)在福泉市防災減災中的應用，指出了現(xiàn)階段福泉市人工影響天氣工作面臨的問題，最后提出了人工影響天氣工作發(fā)展策略，為今后更高效、高質量地發(fā)揮福泉市人工影響天氣在防災減災的作用提供指導。

1 人工影響天氣技術原理

人工影響天氣是指在適當條件下通過科技方法對局部大氣的物理、化學過程進行人為干預，實現(xiàn)增雨雪、防雹等防災減災目的的活動[3]。由于在福泉開展的人工影響天氣作業(yè)主要包括人工增雨作業(yè)和人工防雹作業(yè)2種，因此，此處主要闡述這2類人工影響作業(yè)的技術原理。

1.1 人工增雨作業(yè)的技術原理

人工增雨作業(yè)主要是指在云和降水自然過程的某些階段，在有效范圍內(nèi)使用適當?shù)拇呋瘎?，促進云和降水向預定方向發(fā)展，達到增雨的目的[4]。通常情況下，提高冷云過程中降水效率的原理：在云體過冷（-10.0～-24.0 ℃）部分播撒制冷劑或人工冰核，在較短時間內(nèi)產(chǎn)生濃度為10～100個/L的冰晶，這不但可以借助蒸發(fā)過程將云中的過冷云水轉化成降水，還可以借助冷凝法，將冰面上的部分過飽和水蒸氣轉變成降水。冷凝潛熱的釋放使云中空氣變暖，局部上升運動越來越強，推動云、降水的持續(xù)發(fā)生發(fā)展。

1.2 人工防雹作業(yè)的技術原理

人工防冰雹的技術原理是采取人工干預方式減少或切斷對小冰雹胚胎的供水?，F(xiàn)階段，大量人工播種的冰核被用來直接進入冰雹胚形成區(qū)或冰雹生長區(qū)，促進云中的過冷水滴直接凍結并且全部結晶，不會產(chǎn)生冰霧凇、霰、冰雹，原始的冰雹胚和冰雹也無法生

長[5]。借助炮彈的爆炸，云中產(chǎn)生動態(tài)干擾。下沉氣流使冰雹云提前解體或破壞冰雹生長區(qū)的動態(tài)平衡流場。未發(fā)育的冰雹事先落下或刺激幾個小細胞云的初期發(fā)育。局地上空區(qū)域的對流不穩(wěn)定能量提前得到釋放，不會積累，使得單個云體的強度有所減少。

2 人工影響天氣在福泉市防災減災的應用

2.1 人工增雨抗旱

干旱是福泉市常見的氣象災害。在干旱災害發(fā)生過程中，作物產(chǎn)量低、產(chǎn)品質量差，農(nóng)民的經(jīng)濟損失也會有所增加。在此形勢下，福泉市氣象局可以將人工增雨抗旱措施作為重要的防災減災措施[6]。具體來說，人工增雨抗旱措施是氣象局在全面思量和探測天氣條件、深入分析云情的基礎上選擇的最合適的降雨催化劑。在火箭的幫助下，催化劑被送入云層，以增加云層中雨滴分子的直徑和數(shù)量，從而產(chǎn)生降雨天氣。借助這種人工增雨的方法，不僅可以轉化云中的降水分子，還可以增加降雨量，從而有效緩解干旱災情，減少干旱災害帶來的損失和危害。

例如：2022年7—8月，受持續(xù)晴熱少雨天氣的影響，黔南州福泉市、都勻等地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)高溫干旱災情。其中，福泉市土壤水分蒸發(fā)大，失墑明顯。根據(jù)氣象資料統(tǒng)計，7月1日—8月20日福泉市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均氣溫26.0 ℃，與歷年同期相比偏高2.0 ℃；平均降水量160 mm，與歷年同期相比偏少32%。截至8月25日，全市有4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)達到氣象干旱重旱標準，4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)達到中旱標準，旱情形勢日趨嚴峻。因此，黔南州及其福泉市、都勻等各級氣象部門聯(lián)合地方農(nóng)業(yè)農(nóng)村局開展農(nóng)情調(diào)查，了解干旱災害對農(nóng)作物造成的影響，迅速聯(lián)動協(xié)作開展人工增雨作業(yè)，于8月中下旬先后在福泉、都勻等9個縣11個作業(yè)站點開展人工增雨作業(yè)22次，有效覆蓋660 km2，累計增加雨量2 400萬m3，有效緩解了當前旱情形勢。

2.2 人工防雹減災

冰雹在福泉市春夏季發(fā)生的概率特別高，常常給當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴重威脅。但是，應用人工防雹減災方法可以有效減少冰雹災害造成的各種財產(chǎn)損失。因此，福泉市氣象局可以在當?shù)胤罏臏p災工作中積極推廣人工防雹作業(yè)。使用高炮或火箭發(fā)射裝置，向有可能形成冰雹的云層發(fā)射碘化銀火箭彈，在云中爆炸，干擾云中氣流，抑制冰雹生長，促使它盡快轉化為降雨，造成的威脅也將相應減少。

冰雹云從孕育到生長的過程非?？?，通常只需要30～40 min，這往往需要各個炮臺的值班人員迅速作出反應。人影作業(yè)指揮人員利用天氣雷達和衛(wèi)星云圖監(jiān)測冰雹云的形成。依據(jù)炮站作業(yè)點的實際天氣情況，在冰雹形成路徑的前端指揮實施作業(yè)，旨在消除處于萌芽狀態(tài)的冰雹，防止冰雹云持續(xù)發(fā)展，預防和減少冰雹災害。例如：2020年4月18日16：00～18：00，福泉市氣象局人工影響天氣作業(yè)指揮中心依托多普勒天氣雷達和小雷達密切監(jiān)視天氣演變，追蹤冰雹云的發(fā)展演變和移動方向，抓住有利時機，提前申請空域時間，先后組織部署在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的6個炮站開展人工防雹和增雨作業(yè)13炮次，發(fā)射人雨彈近300發(fā)，有效減少冰雹、大風災害帶來的損失。又如2021年5月9—11日，福泉市持續(xù)遭受強對流天氣影響，市氣象臺依托天氣雷達嚴密監(jiān)測天氣系統(tǒng)，精準研判強對流云團的移動方向和移動速度，抓住有利時機，組織牛場、龍昌、地松、藜山、雙谷及黃絲6個防雹站發(fā)射防冰雹炮彈340發(fā)，及時開展防冰雹作業(yè)，有效驅散冰雹云層，免遭冰雹襲擊，確保人民群眾財產(chǎn)安全。同時增加降水量，為水庫蓄水、改善土壤墑情、降低森林火險起到積極作用。

3 人工影響天氣工作面臨的問題

近年來，福泉市開展的人工增雨、人工防雹等人工影響天氣工作為當?shù)胤罏臏p災、推動經(jīng)濟社會和諧發(fā)展做出了諸多貢獻。然而，在人工影響天氣工作方面，仍許多問題有待改進。主要問題涉及以下4點。

3.1 保障機制不健全

盡管人工影響天氣行動的資金已列入地方財政預算，但缺口依舊很大，實施緩慢。部分基層資金嚴重短缺，對人工影響天氣工作的高效、高質量開展產(chǎn)生了負面影響，導致一些地區(qū)基礎設施建設滯后，作業(yè)站點標準化水平不高[7]。因此，福泉市仍需加大人工影響天氣作業(yè)投入，加強人工影響天氣作業(yè)站點的現(xiàn)代化建設。

3.2 人工影響天氣作業(yè)科技含量有待提升

在當前人工影響天氣技術的應用方面，福泉市相關技術支撐能力不夠強，操作的準確性無法達到特別高的要求。人工影響天氣服務的現(xiàn)代化水平有待進一步提升?；鶎尤斯び绊懱鞖庹军c研發(fā)能力較弱，新技術研發(fā)能力較差。

3.3 人工影響天氣作業(yè)安全管理有待加強

因為人工影響天氣作業(yè)使用了炮彈等特殊物質，因此需要特別關注人影作業(yè)的安全監(jiān)管。無論是在物資儲存、運輸方面還是使用方面，都需要強化人工影響天氣作業(yè)的監(jiān)管，這給氣象部門帶來了巨大的工作壓力。目前，一些地區(qū)對人工影響天氣作業(yè)彈藥儲存、運輸和設備維護的管理不夠標準，這些均需要不斷予以改進。

3.4 人工影響天氣作業(yè)隊伍有待優(yōu)化

目前，人工影響天氣作業(yè)隊伍穩(wěn)定性較差，具有基礎水平人影技術、經(jīng)驗豐富的人員不足，對人工影響天氣工作的安全和質量造成不良影響。人工影響天氣人員的業(yè)務能力依然需要增強，高炮、火箭炮等作業(yè)操作人員的業(yè)務培訓力度有待加大。今后，要不斷優(yōu)化人工影響天氣作業(yè)保障體系，強化作業(yè)隊伍人員業(yè)務演練與安全培訓。

4 人工影響天氣工作的開展策略

4.1 完善人工影響天氣工作保障機制

首先，福泉市各級政府部門要深刻認識到人工防雹、人工增雨等人工影響天氣作業(yè)在氣象防災減災中的重要作用。要加強組織領導，構建完善的人工影響天氣工作協(xié)調(diào)機制，明確人工影響天氣工作職責和相關責任，嚴格執(zhí)行各項措施，確保人工影響天氣作業(yè)高效、高質量發(fā)展。

其次，要建立人工影響天氣常態(tài)化工作機制，逐漸優(yōu)化人工影響天氣過程，認真總結人工影響天氣作業(yè)理論和經(jīng)驗，將人工影響天氣作為預防氣象災害的重要措施。

再次，要加大對人工影響天氣工作的政策支持力度，將人工影響天氣所需資金納入本級財政預算，結合地方經(jīng)濟社會發(fā)展和年度人工影響天氣工作計劃，穩(wěn)步增加資金投入，為人工影響天氣活動提供有針對性的資金支持，做好人工影響天氣作業(yè)硬件設備的更新和維修保障工作，對長期失修或功能失效的技術設備、機器、儀表，應及時報告、更新和更換，防止發(fā)生安全事故。

最后，要積極加強人工影響天氣工程建設投資，加快福泉市人工增雨防雹減災跨區(qū)防御體系等重點工程建設，因地制宜建設一批人工影響天氣項目。拓寬人工影響天氣作業(yè)資金渠道，鼓勵社會資金積極參與，推動建立農(nóng)業(yè)、水利等主要受益產(chǎn)業(yè)投資機制。要盡可能加強人工影響天氣作業(yè)資金管理，使人工影響天氣作業(yè)的資金用在“刀刃上”，進一步提高人工影響天氣操作在氣象災害防范中的應用水平。

4.2 構建現(xiàn)代人工影響天氣業(yè)務體系

要積極構建完善的人工影響天氣業(yè)務體系，充分融入現(xiàn)代氣象系統(tǒng)，依托現(xiàn)有的綜合氣象觀測網(wǎng)絡系統(tǒng)、預報預報系統(tǒng)、公共服務系統(tǒng)，借鑒先進的氣象業(yè)務發(fā)展模式和經(jīng)驗，并且結合自身業(yè)務特點，加強人工影響天氣技術創(chuàng)新，建立健全人工影響天氣觀測業(yè)務、人工影響天氣預報業(yè)務、作戰(zhàn)決策指揮業(yè)務。此外，對云水資源和空中作戰(zhàn)效能進行評估，提升人工影響天氣服務的現(xiàn)代化水平[8]。

4.3 加強人工影響天氣科研和科普工作

加強人工影響天氣工作的開展，需要強化人工影響天氣的理論和實踐研究，針對當前人工影響天氣存在的不足，通過多單位、多學科的聯(lián)合研究，突破當現(xiàn)階段人工影響氣候研究的瓶頸。通過多方面的分工與合作，加強科技攻關，利用衛(wèi)星、雷達等現(xiàn)代探測方式，不斷優(yōu)化云降水和人工催化過程實時監(jiān)測和識別系統(tǒng)；積極開發(fā)利用現(xiàn)代天氣數(shù)值預報技術，逐漸增強云物理以及人工催化的室內(nèi)實驗研究，開發(fā)高效的暖云催化劑和制冰催化劑，逐步完善運行催化體系，有效完善催化工具，更高效地為人影現(xiàn)代化建設服務。

此外，還需要回顧現(xiàn)有成果，充分借助電視、網(wǎng)站等方式，向大眾普及人工影響天氣知識，促進人工影響天氣更好、更快地發(fā)展。

4.4 加強人工影響天氣工作安全管理

人工影響天氣工作涉及高射炮和火箭、空中射擊、人影彈等是爆炸性危險材料，因此安全是開展人工影響天氣工作的重中之重。要牢固樹立安全人工影響天氣發(fā)展理念，加強安全管理體系建設、安全監(jiān)督檢查和安全管理。有關部門要將人工影響天氣作業(yè)單位信息錄入民爆信息系統(tǒng)，依法開展人影作業(yè)設備的采購和運輸。民用爆炸物應存放在專用倉庫。

嚴格開展信息登記制度，積極落實空域申報、運行安全保障、現(xiàn)場檢查等工作制度，最大程度地消除人工影響天氣工作中存在的安全風險。同時，建立健全安全作業(yè)規(guī)章制度，以確保安全作業(yè)。對人工影響天氣作業(yè)點，要堅持“安全、科學、高效”的原則，把安全放在首位，完善作業(yè)標準和程序，制定事故應急救援預案，建立作業(yè)安全保障機制[9]。

繼續(xù)加強操作人員的崗位培訓和操作設備的管理，嚴格遵守操作規(guī)程和操作期間的空域申報，堅決杜絕未經(jīng)空域管理部門批準擅自操作，不允許無視安全的盲目操作，要始終確保及時、安全、有效地開展人工影響天氣作業(yè)。

4.5 加強人工影響天氣隊伍建設

為加強人工影響天氣隊伍建設，氣象部門應積極向當?shù)卣暾埲斯び绊懱鞖馊藛T編制。根據(jù)國家和地方相關規(guī)定，積極與當?shù)赜嘘P部門的溝通，適當增加當?shù)厝斯び绊懱鞖獾木幹啤＝⑷斯び绊懱鞖庾鳂I(yè)專業(yè)隊伍，在提高作業(yè)人員待遇的同時，定期組織人工影響天氣作業(yè)人員進行相關學習和培訓，提升作業(yè)能力[10]。

5 結束語

為了更高效地發(fā)揮人工影響天氣在氣象防災減災中的作用，有必要根據(jù)福泉市的實際天氣情況和當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展需要，不斷加強人工影響天氣工作的管理，增加資金、技術、人力等資源，為提高福泉市人工影響天氣工作的應用效果給予可靠的保障。

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