人工增雨與農(nóng)業(yè)水資源開發(fā)探討

盧培玉

(山東省人工影響天氣辦公室，山東濟(jì)南250031)

人工增雨與農(nóng)業(yè)水資源開發(fā)探討

盧培玉

(山東省人工影響天氣辦公室，山東濟(jì)南250031)

在分析我國水資源狀況的基礎(chǔ)上，針對我國淡水資源短缺問題，提出要充分利用人工增雨手段，開發(fā)空中水資源，以緩解水資源的短缺。

人工增雨;水資源開發(fā)

雖然地球上有著豐富的水資源，但能被人類直接利用的淡水資源卻極其有限，僅約占總水量的2．7%。同時，可利用的淡水資源不僅時空分布極為不均，伴隨人口日益膨脹和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需水劇增，水資源的供需矛盾日益突出，許多地區(qū)缺水現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

面對日益嚴(yán)重的水資源短缺，各個國家和地區(qū)不斷地采取各種措施來保障其人民生活和生產(chǎn)用水。一方面通過節(jié)水技術(shù)和管理措施提高現(xiàn)有水資源的利用率，減少浪費(fèi)，對廢水進(jìn)行處理、循環(huán)再用;另一方面，人類的目光便自然投向了空中的云層，借助人工增雨來開發(fā)空中水資源，以緩解水資源的短缺。

1 中國水資源現(xiàn)狀

我國為世界上13個貧水國之一。據(jù)有關(guān)資料表明，全國多年平均降水量為648mm，河川多年平均徑流總量約為2．8萬億m3，地下水補(bǔ)給量約為0．8萬億m3，人均占有量不足2 700m3，僅相當(dāng)于世界人均水量的1/4，已被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一［1］。

近年來，一些工業(yè)較發(fā)達(dá)、人口較集中的城市和地區(qū)，已明顯感到水資源的嚴(yán)重不足。據(jù)統(tǒng)計，在我國640個城市中，有300多個缺水，其中嚴(yán)重缺水的有108個，32個百萬以上人口的特大城市中，有30個長期受缺水的困擾。農(nóng)村年缺水達(dá)300億m3。到2020年前后，全國將出現(xiàn)缺水高峰期，年缺水總量可能達(dá)到500多億m3［2］。水資源短缺已成為我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。

2 人工增雨開發(fā)空中水資源的效用與潛能

地球上的水以固、液、汽3種形式不斷在海陸之間及海、陸內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)。地球大氣層中的水汽平均每年可以將水轉(zhuǎn)化44次，約每8天轉(zhuǎn)化一次。通常情況下，如果云中凝結(jié)的水汽不足以降到地面，就無法形成有效降水。云層中的水汽只有滿足成雨條件，才能降落地表，否則又回到海洋。如果在富含水汽的云層中施放一些催化劑，增加云中的水汽凝結(jié)核，就可提高降水效率［3］。人工增雨正是利用此原理，通過一定的科技手段對局部大氣中云的微物理過程施加人工催化影響，使之朝著人們希望的方向發(fā)展，達(dá)到趨利避害的目的。適當(dāng)進(jìn)行人工增雨，既可以改變水資源的時空分布，還能夠緩解旱情，減少洪澇火害，防治沙塵暴、雹災(zāi)和森林火災(zāi)。

我國季風(fēng)氣候明顯，空中每天有來自太平洋和孟加拉灣的溫暖潮濕的降水云團(tuán)，蘊(yùn)含充足的水汽，為開發(fā)空中水資源提供了巨大潛力。據(jù)估計，我國陸地上空的水汽年累積量大約20萬億m3，但以自然降雨、降雪等方式到達(dá)地面的降水僅約6萬億m3，不足20%，其余80%以上都返回到海洋，致使我國北方地區(qū)淡水資源極度匱乏。

人工增雨有兩個目標(biāo):一是從不能降雨的云中得到部分雨水，二是從已能降雨的云中得到更多的雨水。實踐證明，通過人工增雨將云水資源轉(zhuǎn)化為可供利用的水資源，不僅可養(yǎng)墑保墑，增加蓄水，還可補(bǔ)充地下水，是緩解水資源供需緊張矛盾的具有長遠(yuǎn)和實際意義的一種有效途徑。據(jù)國內(nèi)外多年的試驗成果表明，正確利用現(xiàn)有的人工增雨技術(shù)可以增加5% －20%的降水量［4］。

3 合理利用空中水資源的幾點思考

(1)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，重視增雨效應(yīng)評測。開發(fā)空中水資源是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程［5］，需要組織全國的水利、氣象、科技、國防、農(nóng)林、航空等部門，集中力量推動人工增雨的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用及技術(shù)開發(fā)，加強(qiáng)對我國云水資源總量、分布及云水移動規(guī)律的監(jiān)測與研究，提高人工增雨技術(shù)和決策系統(tǒng)的研究，逐步建成全國統(tǒng)一的空中水資源探測及預(yù)報網(wǎng)絡(luò)體系、宏觀調(diào)配指揮體系。既要增強(qiáng)作業(yè)前，也要重視作業(yè)后的效益評測。不僅要重視人工增雨對局地和全球自然水循環(huán)影響的研究、評測，而且不能忽視人工增雨對生態(tài)環(huán)境和人類健康的影響的評估。

(2)重視空中水資源的開發(fā)與利用。空中云水資源的開發(fā)不僅是一種抗旱手段，也正在成為西部大開發(fā)的一項戰(zhàn)略措施，因此應(yīng)作為國家的一項重要戰(zhàn)略決策來抓。為此，要充分利用現(xiàn)有的遙感、大氣探測技術(shù)、氣象站點、雷達(dá)、現(xiàn)代化通信和各種催化劑合成技術(shù)等，加強(qiáng)對人工增雨作業(yè)整體研究、規(guī)劃、布局和實施。同時，要從增加水資源的角度考慮，改變目前我國的人工增雨主要是為了抗旱、緩解旱情、作業(yè)時間集中于春秋兩季的局面，變被動等雨為主動蓄水。

(3)建立有效的法規(guī)和約束監(jiān)督機(jī)制。對人工增雨的各個環(huán)節(jié)加以規(guī)范與監(jiān)督約束，進(jìn)而建立健全高效、快速的人工增雨指揮決策系統(tǒng)［6］。為此，一是加強(qiáng)人工增雨研究、應(yīng)用的立法，特別是加強(qiáng)人工增雨效果的研究與評測方面的立法與監(jiān)督;二是加強(qiáng)對從業(yè)人員、從業(yè)機(jī)構(gòu)的規(guī)范、管理與培訓(xùn)，形成一支專業(yè)隊伍。三是加強(qiáng)人工增雨產(chǎn)品的管理，確保安全。

4 結(jié)語

我國的人工影響天氣工作開展已近50年，在人工增雨、云微物理學(xué)、云動力學(xué)等各方面取得了一系列研究成果，各地區(qū)積累了人工增雨工作資料和經(jīng)驗，一些地區(qū)總結(jié)出了較為適合該地區(qū)人工增雨的途徑和方法。充分利用人工增雨作業(yè)，開發(fā)空中水資源，能有效緩解水資源短缺。

(編輯:于 杰)

［1］石輝．我國的水資源問題與可持續(xù)利用［J］．中國人口．資源環(huán)境，2002，12(6):23－24．

［2］楊士建，趙秀蘭，周希勤等．駱馬湖水體的營養(yǎng)特征及變化趨勢［J］．環(huán)境導(dǎo)報，2001，(4):17－19．

［3］唐熠，蔣運(yùn)志，趙潔妮．桂林秋季干旱特征和人工增作業(yè)潛力分析［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38(3):1318．

［4］房彬，班顯秀．遼寧一次次飛機(jī)人工增雨過程的效果評估［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38(20):10786．

［5］陳光學(xué)．火箭人工影響天氣技術(shù)［M］．北京:氣象出版社，2008:10－12．

［6］李大山．人工影響天氣現(xiàn)狀與展望［M］．北京:氣象出版社，2002:493－497．

Discussion on artificial rain enhancing and agricultural water resources development

LU Pei-yu
(Shandong Meteorological Institute，Jinan Shandong 250031，China)

Based on the analysis of the water resources situation in China，on the basis of the water shortage problem，this paper proposes to making full use of artificial precipitation method are develop water resources to alleviate water shortage．

artificial rain enhancing;water resources development

X196

A

1002－2104(2011)03專－0182－02

2011-03-26

盧培玉，工程師，主要研究方向為人工影響天氣。

國家科技支撐計劃課題“人工影響天氣關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)”(編號:2006BAC12B07);山東省人工影響天氣辦公室課題“人工影響天氣彈藥管理系統(tǒng)研發(fā)”(編號:2010sdryb02)。