作者：趙鋼 周長征 姜永征 劉慶民

摘要人工影響天氣作為重要的防災(zāi)減災(zāi)手段，在防御和減輕氣象災(zāi)害中發(fā)揮著越來越重要的作用。介紹了人工影響天氣的科學(xué)依據(jù)和發(fā)展概況，提出了進(jìn)一步發(fā)展人工影響天氣的建議，使人工影響天氣更好地為人類的生產(chǎn)生活服務(wù)。 關(guān)鍵詞氣象防災(zāi)減災(zāi);人工影響天氣;作用;發(fā)展建議 人工影響天氣作為防災(zāi)減災(zāi)的手段之一，在防御和減輕氣象災(zāi)害以及合理利用水資源中發(fā)揮著越來越大的作用。特別是近年來，大氣科學(xué)整體水平已有長足進(jìn)展，綜合利用新一代天氣雷達(dá)、氣象衛(wèi)星、地理信息技術(shù)、中小尺度氣象監(jiān)測網(wǎng)、新型的催化劑和播撒工具等促進(jìn)了人工增雨技術(shù)的發(fā)展和人工增雨作業(yè)技術(shù)水平的整體提高，為人類營造美好的生活環(huán)境做出了越來越大的貢獻(xiàn)[1]。 1人工影響天氣的科學(xué)依據(jù)和發(fā)展概況 人工影響天氣是人類運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，在適宜的地理環(huán)境和大氣環(huán)境中通過人工催化、擾動(dòng)等技術(shù)手段，對局部大氣中適當(dāng)?shù)脑企w部位施加影響，使其發(fā)生某種變化，實(shí)現(xiàn)增雨、增雪、防雹、防霜、消霧、滅火等作用，從而達(dá)到減輕或避免氣象災(zāi)害目的的一種科學(xué)措施[2]。我國是世界上氣象災(zāi)害頻繁發(fā)生的國家之一，特別是20世紀(jì)90年代以來，氣候變化日益明顯，極端天氣現(xiàn)象明顯增多，水資源短缺日趨嚴(yán)重，氣象災(zāi)害已成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素。 科學(xué)的人工影響天氣是在美國的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者朗格繆爾指導(dǎo)下，于20世紀(jì)40年代末在實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1946年美國的謝弗用干冰對層積云進(jìn)行催化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)云中過冷卻水滴很快轉(zhuǎn)化為成群的冰晶，不斷增大并從云底下落，在云中留下一個(gè)明顯的空洞。接著，謝弗和萬涅古特發(fā)現(xiàn)了可使過冷云中產(chǎn)生冰胚的催化劑——碘化銀。至今，與某些化學(xué)物質(zhì)復(fù)合產(chǎn)生的碘化銀仍然是普遍使用的播云催化劑。我國很多地區(qū)利用飛機(jī)、高炮、火箭等運(yùn)載工具向云中播撒碘化銀、干冰等催化劑進(jìn)行人工增雨、防雹作業(yè)，在農(nóng)田進(jìn)行人工防霜，以及在機(jī)場進(jìn)行人工消霧等。現(xiàn)代人工增雨活動(dòng)始于1946年，60多年來一直受到各國政府和公眾的重視，其科學(xué)理論已被大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值實(shí)驗(yàn)研究和外場試驗(yàn)所證實(shí)。 目前，全世界有20多個(gè)國家開展了人工影響天氣的自然工作，美國、俄羅斯、以色列、烏克蘭等國家的一些地區(qū)通過長期深入的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，掌握了當(dāng)?shù)卦朴晏攸c(diǎn)和相應(yīng)的人工增雨技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人工增雨的效果，一些國家已將其作為業(yè)務(wù)長期開展。其中，以色列于20世紀(jì)60—70年代在其北部先后開展了2期飛機(jī)人工增雨計(jì)劃，分別得到了相對增雨15%和13%的效果，又于1975年開始了以增加水資源為目的的業(yè)務(wù)性人工增雨作業(yè)計(jì)劃，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，投入產(chǎn)出比在1∶10以上。此外，美國、俄羅斯和以色列等國還向敘利亞、摩洛哥、泰國等發(fā)展中國家輸出相關(guān)成套技術(shù)。 1958年，我國吉林等省為緩解旱情進(jìn)行了飛機(jī)人工增雨試驗(yàn)，從而揭開了我國人工影響天氣的序幕。目前我國的人工增雨、防雹作業(yè)規(guī)模已居世界前列，并成為各級(jí)政府氣象防災(zāi)減災(zāi)的一項(xiàng)重要而有效的手段。20世紀(jì)70—80年代，我國在福建古田水庫開展了為期12年的高炮人工增雨隨機(jī)試驗(yàn)，相對增雨24%。 我國政府對人工影響天氣工作十分重視，2002年3月13日國務(wù)院第348號(hào)令頒發(fā)了《人工影響天氣管理?xiàng)l例》，其中對人工影響天氣工作的組織管理、經(jīng)費(fèi)投入、作業(yè)資質(zhì)、空域申請、作業(yè)安全、設(shè)備設(shè)施等都做了明確規(guī)定。2005年4月4日國務(wù)院辦公廳(國辦發(fā)〔2005〕22號(hào))發(fā)出了《關(guān)于加強(qiáng)人工影響天氣工作的通知》，對我國人工影響天氣工作在抗災(zāi)救災(zāi)、緩解水資源和生態(tài)建設(shè)等方面發(fā)揮的重要作用給予了肯定，明確提出了存在的問題和發(fā)展思路，要求各級(jí)政府要充分認(rèn)識(shí)人工影響天氣工作的重要性，為人工影響天氣工作的發(fā)展提供支持。 2人工影響天氣在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的作用(以泰安市為例) 2.1人工防雹減災(zāi) 泰安市位于山東丘陵中部，境內(nèi)地形復(fù)雜，十分有利于強(qiáng)對流天氣及冰雹云的形成和發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)氐纳絽^(qū)更是一個(gè)冰雹多發(fā)地，根據(jù)1970—2009年資料統(tǒng)計(jì)表明，每年均降雹次數(shù)21次。尤其是近年來隨著氣候變暖，異常天氣現(xiàn)象明顯增加[2-3]。 為了防御冰雹災(zāi)害，泰安市早在20世紀(jì)50年代末60年代初就用土炮、土火箭開展了人工防雹試驗(yàn);到80年代開始使用“37”高炮進(jìn)行人工防雹，在90年代末逐步引進(jìn)火箭作業(yè)技術(shù)，防雹效果不斷提高。近年來，隨著氣象系統(tǒng)各項(xiàng)現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，人工影響系統(tǒng)“三網(wǎng)”(雷達(dá)網(wǎng)、火立網(wǎng)、通訊網(wǎng))建設(shè)初具規(guī)模，防雹效果得到明顯的改善，特別是全省多普勒天氣雷達(dá)站網(wǎng)的建設(shè)及其技術(shù)應(yīng)用，大大提高了作業(yè)效果，減少了作業(yè)的盲目性。這些年來，泰安市每年消耗人雨彈約3萬發(fā)，火箭3 000枚左右，通過人工防雹減少損失20%～90%，累計(jì)減免雹災(zāi)損失約340多億元，防雹效果良好，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 2.2人工增雨抗旱 泰安市屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，季節(jié)性干旱少雨是當(dāng)?shù)氐囊粋€(gè)主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)。20世紀(jì)90年代以來，隨著全球氣候變暖速度的加快，干旱更是時(shí)有發(fā)生，境內(nèi)的許多河流也變成了季節(jié)性河流。尤其是隨著該市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，對水資源的要求日益緊迫，人們也就更加渴望通過人工增雨來緩解這一矛盾。 實(shí)踐證明，人工增雨與其他開源方式比較是一項(xiàng)投資少、見效快、相對比較成熟的技術(shù)，特別是山區(qū)迎風(fēng)坡地形云的催化作業(yè)已得到世界各國人工增雨試驗(yàn)的證實(shí)和認(rèn)可。近幾年來，泰安市的人工增雨工作得到了極大的發(fā)展與提高，由前幾年比較單一的飛機(jī)播撒催化作業(yè)模式擴(kuò)大到目前的由飛機(jī)、火箭、高炮三者并舉的人工增雨模式，并且增雨效果也愈加顯著。在近3年的作業(yè)期間，共開展火箭增雨(雪)和防雹作業(yè)共1 636點(diǎn)次，發(fā)射火箭彈4 766枚，累計(jì)作業(yè)面積約223.86萬km2，作業(yè)區(qū)累計(jì)增加降水量約19.48億t，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益1.89億元，為全市的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)，在開發(fā)空中水資源、改善生態(tài)環(huán)境和服務(wù)三農(nóng)等方面都取得了顯著效益。