范宏云,李圓圓*,陳 勝
1.新疆維吾爾自治區(qū)人工影響天氣辦公室,新疆烏魯木齊 830002;2.新疆人工影響天氣工程技術(shù)研究中心,新疆烏魯木齊 830002
新疆是全國(guó)最早開始人工影響天氣(以下簡(jiǎn)稱“人影”)作業(yè)的?。▍^(qū)、市)之一,從1959年組織開展人工防雹和增雨試驗(yàn)以來(lái),經(jīng)過(guò)60余年的發(fā)展,新疆人影作業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,服務(wù)領(lǐng)域不斷拓寬,綜合效益明顯提高,在農(nóng)業(yè)抗旱增雨與防雹減災(zāi)、云水資源開發(fā)利用、綜合防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化等方面發(fā)揮了積極作用,成為自治區(qū)各級(jí)政府助力鄉(xiāng)村振興、保障生態(tài)安全和服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要舉措。
但對(duì)照新時(shí)期國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施和自治區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展要求,新疆人影規(guī)模大而不強(qiáng),關(guān)鍵核心技術(shù)仍然缺乏,科技創(chuàng)新能力不強(qiáng),作業(yè)效率和服務(wù)效益仍存在差距,業(yè)務(wù)現(xiàn)代化水平依然不高等瓶頸制約突出。發(fā)展中的矛盾和問(wèn)題更多體現(xiàn)在發(fā)展質(zhì)量上,促進(jìn)事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的任務(wù)十分艱巨。
在新發(fā)展格局中,人影工作面臨新需求和新挑戰(zhàn)。總結(jié)新疆人影工作實(shí)踐,分析存在的問(wèn)題和短板,探索破難題、補(bǔ)短板、強(qiáng)優(yōu)勢(shì)、防風(fēng)險(xiǎn)方法途徑,研究推進(jìn)新疆人影工作高質(zhì)量發(fā)展策略顯得十分必要。
1.1.1 在保障糧食安全、助力鄉(xiāng)村振興方面彰顯積極效益 多年來(lái),新疆人工影響天氣工作圍繞主要糧食產(chǎn)區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)抗旱增水和防雹減災(zāi)保障需求,實(shí)施飛機(jī)、火箭、高炮、煙爐空地協(xié)同立體化人工增雨(雪)和防雹作業(yè)。統(tǒng)計(jì)顯示,2014—2022年累計(jì)增加降水107.46億m3,年均增加降水11.94億t,其中,2019年增加最多,為13.15億m3。飛機(jī)增雨(雪)作業(yè)累計(jì)飛行1 826.28 h,總體呈增多趨勢(shì),地面增雨(雪)累計(jì)作業(yè)9 097次,2022年作業(yè)1 871次,為歷年最多。2014—2022年實(shí)施火箭、高炮人工防雹作業(yè)數(shù)量呈增加趨勢(shì),年均作業(yè)1 674次,2019—2022年增幅明顯,年均作業(yè)2 101次,2021年最多,達(dá)2 640次(圖1),有效保護(hù)農(nóng)田面積4萬(wàn)km2,占全疆總耕地面積76.3%,年均減少冰雹災(zāi)害損失70%左右。人工影響天氣在保障糧食安全、自然災(zāi)害防治、保障鄉(xiāng)村振興方面發(fā)揮重要作用[1]。
圖1 2014—2022年地面人工增雨(雪)、防雹作業(yè)次數(shù)
1.1.2 在保障生態(tài)安全、促進(jìn)人與自然和諧共生方面提供重要支撐 新疆生態(tài)環(huán)境脆弱,生態(tài)安全關(guān)系子孫后代?!笆濉币詠?lái),先后在天山、阿爾泰山、昆侖山大部地區(qū)、阿爾金山部分區(qū)域和主要河流流域,持續(xù)開展大范圍以飛機(jī)為主、地面為輔的常態(tài)化人工增雨(雪)作業(yè),作業(yè)飛機(jī)由“十二五”初期的1架,增加至目前的6架。作業(yè)覆蓋區(qū)域面積不斷擴(kuò)大,人工增雨(雪)作業(yè)初期(1959—1978年)為3萬(wàn)km2,至“十五”末期為7萬(wàn)km2,40余年僅增加1.33倍?!笆晃濉逼陂g,作業(yè)覆蓋面積增至17萬(wàn)km2,“十二五”為34萬(wàn)km2,至“十三五”末期,已達(dá)到50萬(wàn)km2。人工影響天氣在水源涵養(yǎng)、水土保持、植被恢復(fù)生物多樣性保護(hù)、水庫(kù)增蓄水等方面發(fā)揮了積極作用[2]。
1.1.3 在防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)、重大活動(dòng)服務(wù)保障方面發(fā)揮積極作用 新疆自然災(zāi)害多發(fā),給人民生命財(cái)產(chǎn)安全和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重影響。在應(yīng)對(duì)干旱、異常高溫、森林草原火險(xiǎn)等自然災(zāi)害和重大活動(dòng)天氣保障的關(guān)鍵時(shí)期,及時(shí)啟動(dòng)和開展人工增雨、消減雨作業(yè),取得明顯成效。例如:2009—2011年實(shí)施的全疆人工增水應(yīng)急抗旱工程,經(jīng)測(cè)算,2009—2010年全疆降水量平均增加17%,北疆和天山山區(qū)濕潤(rùn)程度加大,干旱狀況明顯好轉(zhuǎn)。2011年9月組織阿勒泰地區(qū)禾木林區(qū)人工增雨滅火搶險(xiǎn),作業(yè)后火場(chǎng)和周邊出現(xiàn)中到大雨,滅火搶險(xiǎn)工作取得圓滿成功。2021年參加應(yīng)急救援保障服務(wù),協(xié)同開展空地立體人工消減雨作業(yè),采取防區(qū)外增雨、防區(qū)內(nèi)消雨作業(yè)手段,為應(yīng)急救援提供了現(xiàn)場(chǎng)保障,得到了自治區(qū)黨委和政府的高度肯定。人工影響天氣為新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和民生持續(xù)改善作出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。
1.2.1 體制機(jī)制逐步完善 基本建成以自治區(qū)各級(jí)政府領(lǐng)導(dǎo),同級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)管理、實(shí)施和指導(dǎo)的人影管理體系和議事協(xié)調(diào)制度。成立自治區(qū)人工影響天氣工作領(lǐng)導(dǎo)小組,14個(gè)地(州、市)設(shè)立機(jī)構(gòu)、落實(shí)編制。全疆各級(jí)政府年投入資金約1.84億元。初步形成“橫向到邊”覆蓋實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)功能的“七段”人影業(yè)務(wù)流程,國(guó)家—省—市縣—作業(yè)點(diǎn)逐級(jí)指導(dǎo)的“縱向到底”現(xiàn)代人影綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入運(yùn)行,烏魯木齊作為西北區(qū)域人影分中心在跨區(qū)域聯(lián)合作業(yè)中發(fā)揮重要樞紐作用。
1.2.2 作業(yè)能力持續(xù)提升 以雷達(dá)監(jiān)測(cè)、信息傳輸、作業(yè)指揮、催化作業(yè)為主體的人影業(yè)務(wù)現(xiàn)代化作業(yè)體系已初具規(guī)模。截至2022年,14個(gè)地(州、市)、83個(gè)縣(市、區(qū))開展人影工作,從業(yè)人員近2 000人,地、縣級(jí)人影機(jī)構(gòu)覆蓋率分別為100%、82.7%。建有1 617個(gè)地面作業(yè)點(diǎn),擁有1架國(guó)家級(jí)托管飛機(jī)、租用5架地方飛機(jī),設(shè)有606套火箭發(fā)射系統(tǒng)、128門“三七”高炮、462部地面煙爐,形成了以飛機(jī)、火箭、高炮、煙爐為主要作業(yè)手段的空地協(xié)同立體化作業(yè)網(wǎng)絡(luò)。建成克拉瑪依、庫(kù)爾勒、和田飛機(jī)人工增雨(雪)保障基地,設(shè)有奎瑪流域、伊犁河谷、塔額盆地、博爾塔拉河流域、阿克蘇地區(qū)、庫(kù)尉輪地區(qū)、喀什地區(qū)七大人工防雹作業(yè)聯(lián)防區(qū),年均發(fā)射人影作業(yè)炮彈5萬(wàn)余發(fā)、火箭彈2萬(wàn)余枚。與國(guó)內(nèi)其他省區(qū)相比,作業(yè)裝備和作業(yè)規(guī)模居全國(guó)前列[3]。
近年來(lái),加強(qiáng)“一中心三基地”建設(shè),構(gòu)建科技創(chuàng)新平臺(tái)。組建新疆人工影響天氣工程技術(shù)研究中心,建成天山地形云人工增雨(雪)、綠洲防雹外場(chǎng)探測(cè)和“烏—昌—石”人工消霧3個(gè)試驗(yàn)示范基地。聚焦人影科學(xué)試驗(yàn)和效果評(píng)估,開展關(guān)鍵技術(shù)研究,集智攻關(guān)人影業(yè)務(wù)難題取得進(jìn)展。國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目《天山山區(qū)人工增雨(雪)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》等多項(xiàng)科研專項(xiàng)取得重要成果,自主研發(fā)的作業(yè)通訊、裝備管理、作業(yè)演示等業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入應(yīng)用,人影作業(yè)能力和水平不斷提升。
建立并完善了“政府主導(dǎo)、部門協(xié)作、綜合監(jiān)管”的新型人影安全管理體系。作業(yè)人員、站點(diǎn)、裝備和彈藥的有效監(jiān)管能力不斷提高,標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點(diǎn)建成率達(dá)92.6%,崗位培訓(xùn)全覆蓋,裝備年審無(wú)死角,人影彈藥裝備實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,區(qū)、地、縣三級(jí)入庫(kù)率達(dá)100%,作業(yè)點(diǎn)入庫(kù)率達(dá)83.56%。多年來(lái)無(wú)安全責(zé)任事故發(fā)生[4]。
隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特色化、規(guī)?;l(fā)展,對(duì)高效增雨、精準(zhǔn)防雹保障服務(wù)的要求越來(lái)越高,現(xiàn)有作業(yè)能力和保障范圍難以滿足保障糧食安全、服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的需要。面向生態(tài)保護(hù)和修復(fù)、防雹減災(zāi)的人工影響天氣作業(yè)布局有待進(jìn)一步優(yōu)化。在季節(jié)性干旱、森林草原火災(zāi)等突發(fā)事件應(yīng)對(duì)和自治區(qū)重大活動(dòng)人影保障的過(guò)程中,現(xiàn)有技術(shù)能力差距較大。
人影探測(cè)手段和技術(shù)裝備相對(duì)落后,缺乏云宏微觀探測(cè)和云雨轉(zhuǎn)化探測(cè)專用設(shè)備;全疆防雹作業(yè)指揮體系建設(shè)發(fā)展不平衡;作業(yè)空域申請(qǐng)方式落后,時(shí)效性低,批復(fù)率不足40%,影響防雹作業(yè)效果。作業(yè)點(diǎn)布局不夠合理,現(xiàn)有作業(yè)點(diǎn)沒(méi)有完全覆蓋高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田和新出現(xiàn)的冰雹路徑。飛機(jī)人工增雨(雪)作業(yè)難以滿足全區(qū)實(shí)際增水作業(yè)需求。
雖然新疆人影作業(yè)規(guī)模居全國(guó)前列,但作業(yè)總體水平不高。一是監(jiān)測(cè)能力不足?,F(xiàn)有的地面氣象和人影觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)不能覆蓋全區(qū),科學(xué)作業(yè)和作業(yè)效果評(píng)估有難度。二是科技創(chuàng)新能力薄弱。云降水機(jī)理研究、催化作業(yè)技術(shù)、效果檢驗(yàn)等方面存在不少科技難題亟待突破,迫切需要從規(guī)模發(fā)展向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變。三是科技成果轉(zhuǎn)化率較低[5]。四是專業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍力量不足。
全疆各地基本建立了人影管理機(jī)構(gòu),但基層作業(yè)隊(duì)伍與所屬管理機(jī)構(gòu)不統(tǒng)一,存在部門溝通不暢問(wèn)題。一是機(jī)構(gòu)在氣象部門,作業(yè)隊(duì)伍在地方(鄉(xiāng)鎮(zhèn)),如博州;二是機(jī)構(gòu)和作業(yè)隊(duì)伍都在農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,如阿克蘇地區(qū);三是機(jī)構(gòu)和作業(yè)隊(duì)伍都在氣象部門,如喀什地區(qū);四是機(jī)構(gòu)在農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,作業(yè)隊(duì)伍在氣象部門,如阿勒泰地區(qū)部分縣市。人工影響天氣尚未完全納入地方政府安全保障體系,多部門聯(lián)合監(jiān)管機(jī)制有待進(jìn)一步健全。
2021年新疆維吾爾自治區(qū)人民政府辦公廳印發(fā)《推進(jìn)新疆人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》明確指出:到2025年,要實(shí)現(xiàn)新疆由全國(guó)人影大區(qū)發(fā)展成為人影強(qiáng)區(qū),人工增雨(雪)作業(yè)影響面積達(dá)到60萬(wàn)km2以上,人工防雹作業(yè)保護(hù)耕地面積穩(wěn)定在4萬(wàn)km2以上;到2035年,推動(dòng)新疆人工影響天氣業(yè)務(wù)、科技、服務(wù)能力達(dá)到全國(guó)先進(jìn)水平。要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo),必須堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向,采取有效措施,切實(shí)推動(dòng)新疆人影工作高質(zhì)量發(fā)展。
第一,在保障糧食安全、推進(jìn)鄉(xiāng)村振興方面,完善防災(zāi)減災(zāi)預(yù)案,開展新疆糧食生產(chǎn)功能區(qū)、重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)和特色林果種植區(qū)干旱、冰雹等災(zāi)害的區(qū)劃與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。研發(fā)安全高效的人影作業(yè)技術(shù),在糧食生產(chǎn)關(guān)鍵期提高增雨作業(yè)效率,實(shí)施精準(zhǔn)防雹作業(yè)保障棉花林果業(yè)增收。加大對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、重要農(nóng)事季節(jié)抗旱增水、防雹減災(zāi)作業(yè)力度,加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)防、兵地聯(lián)防建設(shè),有效提升作業(yè)能力。
第二,在維護(hù)生態(tài)安全,促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)方面,開發(fā)利用云水資源,開展冬季人工增雪作業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化引發(fā)的冰川退縮,針對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)、水源和匯水區(qū)、湖泊濕地等特定目標(biāo)區(qū),開展常態(tài)化人工增雨作業(yè),助力大氣污染防治和碳達(dá)峰、碳中和,發(fā)揮人工影響天氣在水源涵養(yǎng)、水土保持、植被恢復(fù)、水庫(kù)增蓄水等方面的重要作用。
第三,在開展重大應(yīng)急和重大活動(dòng)保障服務(wù)方面,建立人影應(yīng)急保障部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制和應(yīng)急演練工作機(jī)制,完善抗旱、森林防滅火、重大活動(dòng)保障等人影服務(wù)機(jī)制,提高應(yīng)急服務(wù)工作的有效性,開展空地結(jié)合、區(qū)域協(xié)作的人影作業(yè),提升應(yīng)急保障能力。
第一,構(gòu)建人影新型業(yè)務(wù)技術(shù)體系。優(yōu)化業(yè)務(wù)流程,細(xì)化關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),強(qiáng)化方案設(shè)計(jì)和跟蹤指揮,建立效果評(píng)估業(yè)務(wù),重點(diǎn)聚焦云與作業(yè)條件監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)、催化作業(yè)技術(shù)、效果評(píng)估技術(shù)和基于信息網(wǎng)絡(luò)的指揮調(diào)度技術(shù),根據(jù)實(shí)際需求,增強(qiáng)人影服務(wù)產(chǎn)品的針對(duì)性。
第二,優(yōu)化地面人影觀測(cè)站網(wǎng)和作業(yè)站點(diǎn)布局。加強(qiáng)作業(yè)基地建設(shè),完善地面雷達(dá)等觀測(cè)站網(wǎng),細(xì)化空中增水區(qū)域,加強(qiáng)飛機(jī)探測(cè)作業(yè),優(yōu)化作業(yè)指揮系統(tǒng),增強(qiáng)空地一體作業(yè)能力。
第三,強(qiáng)化地面作業(yè)裝備能力。開展作業(yè)裝備的信息化、自動(dòng)化、安全性改造和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集約化,推進(jìn)高炮、火箭自動(dòng)化升級(jí)改造更新率和安全鎖定裝置應(yīng)用率提高。
聚焦人影核心機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)研究。強(qiáng)化人影工程技術(shù)研究中心和外場(chǎng)基地建設(shè),持續(xù)開展人工增水、防雹、消減霧等科學(xué)試驗(yàn)和效果評(píng)估,推進(jìn)無(wú)人機(jī)等新技術(shù)、新裝備和新型催化劑的外場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn),提升人影關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)能力。構(gòu)建協(xié)同高效的科技創(chuàng)新機(jī)制,加快科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用,提升科技創(chuàng)新能力。深化合作與交流,加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)。
強(qiáng)化政府對(duì)人影工作的領(lǐng)導(dǎo),推動(dòng)各級(jí)政府落實(shí)國(guó)務(wù)院、自治區(qū)關(guān)于推進(jìn)人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)、實(shí)施方案,健全人影組織機(jī)構(gòu)、部門合作的工作機(jī)制及業(yè)務(wù)流程,與軍民航合作做好人影空域保障,聯(lián)合工信、公安、應(yīng)急、民航等部門常態(tài)化開展人影安全監(jiān)督檢查。