人工影響天氣是通過一定的科技手段對(duì)局部大氣中的物理過程施加人為影響,使之朝著人們的希望發(fā)展,達(dá)到趨利避害的目的。其科學(xué)基礎(chǔ)已被大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值試驗(yàn)研究和外場(chǎng)試驗(yàn)所證實(shí)。過去幾十年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)內(nèi)外大量人工影響天氣科研和外場(chǎng)試驗(yàn)成果的積累,人工影響天氣的技術(shù)目前已趨于業(yè)務(wù)化,其作業(yè)方法已發(fā)展成多種多樣。
世界氣象組織(WMO)在2001年發(fā)表的《關(guān)于人工影響天氣現(xiàn)狀的聲明》中,就對(duì)混合相態(tài)地形云、層狀云、積狀云的局部人工增雨(雪)等催化技術(shù)給予了肯定。目前,全世界每年有30多個(gè)國(guó)家開展各種方式的人工影響天氣活動(dòng)。
中國(guó)也是世界上較早開展人工影響天氣的國(guó)家之一,有組織地開展人工影響天氣工作是從1958年開始的。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,我國(guó)的人工影響天氣進(jìn)入新的發(fā)展階段,人工增雨、防雹作業(yè)規(guī)模躍居世界前列。各種方式的人工影響天氣作業(yè),在抗旱減災(zāi)、緩解水資源短缺、促進(jìn)生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)以及重大活動(dòng)氣象保障服務(wù)等方面發(fā)揮了積極作用。
在我國(guó)開展人工影響天氣工作必須嚴(yán)格遵守《中華人民共和國(guó)氣象法》和《人工影響天氣管理?xiàng)l例》等相關(guān)法律、法規(guī)以及各種規(guī)章制度。人工影響天氣工作按照作業(yè)規(guī)模和影響范圍,在地縣級(jí)以上地方人民政府的領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)下,由氣象主管機(jī)構(gòu)組織實(shí)施和指導(dǎo)管理,并報(bào)政府批準(zhǔn)后方可實(shí)施。
人工影響天氣作業(yè),簡(jiǎn)單地說就是向局部云體內(nèi)適量引入云凝結(jié)核/冰核。與大氣和云中自然的凝結(jié)核/冰核數(shù)濃度相比,人工播撒的凝結(jié)核/冰核數(shù)量是微乎其微的。目前,北京市人工增雨、防雹作業(yè)中使用的催化劑主要為制冷劑液氮和碘化銀人工冰核,每次催化劑的用量很少。作為人工影響天氣方式之一,人工消云、減雨技術(shù)與人工增雨和防雹使用的催化劑基本相同,但播撒的時(shí)間、部位和劑量有所差異。
使用的催化劑中,液氮作為一種制冷劑,是制氧過程中的副產(chǎn)品,由氮?dú)庠诟邏合乱夯桑瑢?duì)環(huán)境無任何不良影響,常被稱為“綠色催化劑”;碘化銀顆粒催化后將伴隨降水沉降至地面或只有少量存留于大氣。多年來的監(jiān)測(cè)表明,各種方式的人工影響天氣作業(yè)對(duì)環(huán)境和人類健康沒有產(chǎn)生任何負(fù)面影響,而人工影響天氣作為氣象防災(zāi)減災(zāi)、趨利避害的手段之一,其在農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)、緩解水資源短缺、改善生態(tài)環(huán)境以及重大活動(dòng)氣象保障服務(wù)等方面都起到了重要的作用。
計(jì)劃實(shí)施的人工消云、減雨科學(xué)試驗(yàn)是在有限的時(shí)間、有限的空間范圍內(nèi)開展的,且試驗(yàn)的次數(shù)也有限。故此,有針對(duì)性的局部人工消云、減雨科學(xué)試驗(yàn)活動(dòng),對(duì)北京地區(qū)的土地沙化及環(huán)境狀況不會(huì)帶來負(fù)面影響。
人工增雨、人工防雹作業(yè)效果顯著,人工增雨效果的評(píng)估主要采用觀測(cè)資料物理檢驗(yàn)、區(qū)域歷史回歸統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和數(shù)值模式檢驗(yàn)等方法。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量人工增雨外場(chǎng)科學(xué)試驗(yàn)長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,正確運(yùn)用人工催化技術(shù),可增加的降水量一般為自然降雨量的6%-25%,北京地區(qū)約為13%。
人工防雹效果的評(píng)估主要是通過保護(hù)區(qū)內(nèi)降雹歷史變化情況以及保護(hù)區(qū)內(nèi)外雹災(zāi)情況對(duì)比分析。多年資料統(tǒng)計(jì)表明,在空域條件允許的情況下,人工防雹作業(yè)后保護(hù)區(qū)內(nèi)很少再出現(xiàn)雹災(zāi)。
人工消雨作業(yè)效果,主要是基于對(duì)國(guó)內(nèi)外人工影響天氣研究和試驗(yàn)結(jié)果的判斷,即對(duì)小范圍且較弱的局地降水系統(tǒng)實(shí)施人工消雨作業(yè)可以起到較好效果,但對(duì)于強(qiáng)降水過程、大范圍深厚降水云層,就目前的技術(shù)和科學(xué)水平而言還做不到完全消雨。
(作者單位:165450內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗氣象局、牙克石市氣象局)