王恒宇
(黑龍江省人工影響天氣辦公室,黑龍江 哈爾濱 150030)
我國作為一個農(nóng)業(yè)大國,天氣對國民經(jīng)濟的影響顯得尤為重要,關系到社會的穩(wěn)定和經(jīng)濟的發(fā)展。自古以來,我國勞動人民通過自己的智慧在遵循自然規(guī)律的前提下,不斷地影響天氣變化,利用天氣,趨利避害,為人類的幸福生活而努力,近年來,由于社會經(jīng)濟的發(fā)展和技術的不斷進步,我國人民更是利用現(xiàn)代技術不斷影響天氣變化,使其進一步為人類服務。
早在遠古時期,天氣的變化和大氣的變化就已經(jīng)引起了氣象學家和學者的關注,我國也是世界上最早觀察和記錄天氣天象的古代國家之一。據(jù)考古資料顯示,我國原始人類在與大自然的抗爭中就已經(jīng)知道利用自然條件來躲避風雨雷電等自然災害,并學會利用火,食用熟食等生活技能。早在五千年前,我國勞動人民就懂得根據(jù)天氣和氣候的變化來種植作物,建造房屋了。當然,在遠古時期,我國的勞動生產(chǎn)率較低,迫于這個限制,當時對天氣和氣候的研究是非常有限的。
殷商時代,我國的第一本物候學著作《夏小正》的問世可謂是人類人工影響天氣歷史上的一個里程碑。此著作大量地記錄了天氣和天象的變化,并介紹了一年中各月的天氣現(xiàn)象和氣候變化以及相應月份應該從事的農(nóng)事活動,由于此著作的出現(xiàn),我國的農(nóng)業(yè)在當時的世界是遙遙領先的。
我國歷史上專門負責觀察天氣變化的機構叫"觀象臺",國家設定專門的人員來觀測天氣變化,類似于我們今天的氣象局,由于此機構的設置,為我國當時的農(nóng)事活動提供了大量的指導數(shù)據(jù),因此,我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展是領先的,也因此奠定了我國農(nóng)業(yè)大國的歷史基礎。由此可看出我國氣象事業(yè)具有悠久的歷史。
隨著社會的發(fā)展和時代的進步,人類對氣象和天氣的研究有了更深層次的認識。戰(zhàn)國時期,已經(jīng)有軍事家懂得利用氣候條件進行戰(zhàn)爭,這又是人類利用天氣條件為人類服務的一大創(chuàng)舉?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》中也有了記載,利用天氣氣候等條件,可以調高人們的免疫力,防止疾病的發(fā)生的一些簡單疾病的治療。漢代韓嬰的著作《韓詩外傳》中提出"草木之花多五出,獨雪花六出",而世界上其他國家發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象比我國晚了近2000年。
古代的氣象儀器研究領域,我國也是成就顯著。古代戰(zhàn)爭中已經(jīng)有相風旗的出現(xiàn),漢代又出現(xiàn)了羽炭測溫計來測量空氣的溫度和濕度,唐朝時期的李淳風更是世界上第一個利用儀器給風定級的人,他將風分為八級,并發(fā)表了著作《乙已占》,這部著作在19世紀初期才傳到了歐洲,英國學者蒲福在此著作基礎上又進行了更精確的劃分,將風定義為12級,也就是我們現(xiàn)在所使用的風級的概念。
在我國古代的氣象學與天氣學的研究中,對暴雨、冰雹等自然災害也做了系統(tǒng)的分析,在氣象物候學,軍事物候學,醫(yī)學物候學方面也有所涉及,我國古代的氣象學及人工影響天氣的研究為世界此方面的研究和進步做出了巨大的貢獻。
近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化程度的加深,人類對大氣的破壞程度也急劇加深。旱澇現(xiàn)象頻出,因此人類對天氣的影響就顯得尤為重要了。
我國首都北京地區(qū)的缺水狀況尤為嚴重。人均水資源占有率不到200立方米,遠低于世界平均水平的1000立方米。因此解決我國缺水的問題迫在眉睫。由于科技的進步和技術的發(fā)展,人工增雨技術應運而生。這種新型技術的出現(xiàn)給人類帶來了福音,雖然缺水狀況依舊,但情況已經(jīng)大為改善了。
現(xiàn)在社會上流傳一種“人工降雨”的說法,其實這種說法是不準確的,人類不可能違背自然規(guī)律進行人工的“降雨”,而是通過利用自然條件,在遵守自然規(guī)律的前提下,人為的“增雨”。因此,現(xiàn)在給出人工增雨這項技術的標準科學定義:人工增雨是指在自然降雨之外,利用現(xiàn)有的氣象條件,通過人工干預的方法,使其再增加一部分降雨的科學手段。其原理是利用飛機、增雨火箭或高射炮將催化劑發(fā)射到云層中,對局部范圍內(nèi)的云層中的水含量進行催化,使云層中的水滴增多并使其重量增加,去掉蒸發(fā)的一部分,大部分就降落到了地面,形成了降水。
我國是世界上的人口大國,各種資源的消耗量都大的驚人,水資源也一樣,因此,我國想到了利用人工增雨的方法來增加水量的方法。我國最早的人工降雨是始于20世紀50年代,無論從規(guī)模還是數(shù)量上來說,我國都是人工影響天氣變化的大國,而自從人工增雨技術的引入,我國的旱澇災害明顯減少,農(nóng)業(yè)產(chǎn)量上升。而近年來由于人工增雨技術的不斷成熟,其作用已經(jīng)不僅僅作用于農(nóng)業(yè)了,對于森林火災的救護,生態(tài)建設,增加水資源方面多做出了突出的貢獻。這也印證了科技的發(fā)展是為人類服務的這句話。
人工增雨這項技術雖然是一項造福人類的科技成就,但凡事都有利有弊,因此,在作業(yè)中的一些問題還是要給予重視的。
根據(jù)相關資料顯示與作業(yè)人員的實踐經(jīng)驗,云層的選擇是人工增雨取得何種效果的關鍵。要選擇適合作業(yè)和水汽較厚的云層進行作業(yè),帶有雷電的積雨云是最佳的作業(yè)對象,此類云層本身就能降水,對其進行作業(yè),就能得到中雨以上的理想效果。
人工增雨作業(yè)中,催化劑的發(fā)射工具尤為重要。如空中有帶有雷電的積雨云或者云團比較完整清晰,這時就比較適合使用高射炮或增雨火箭進行作業(yè),因為此類云團本身就能降水,只要適當?shù)倪M行催化,就能取得理想的效果。而如果空中不具有積雨云,且云團模糊不清,看不到邊際,這時如果還是采用高炮火箭等作業(yè)效果就不會很好了,這時應采用飛機進行作業(yè),飛機飛到云層中,通過拋灑干冰來催化云層中的冰晶,這時出現(xiàn)"蝴蝶效應",降水順利完成。
作業(yè)地點的選擇是人工增雨作業(yè)的關鍵所在,因為作業(yè)地點的選擇直接關系到受益點。作業(yè)受到云速、風速、作業(yè)點與受益點距離的制約,因此,作業(yè)地點要選擇在受益點的上風向。另外,由于使用高炮或者火箭在發(fā)射完成后,其彈殼一般不會炸毀,完成爆炸后會因為重力作用落回地面,因此,就要考慮彈殼的落回是否會對人、房屋等建筑造成損害,所以,人工增雨地點的選擇和時機的一樣,都是人工增雨作業(yè)中的關鍵,是人工增雨作業(yè)能否完成及完成質量的保障。
由于受各種天氣條件的制約和影響,作業(yè)時機的選擇也是非常重要的。作業(yè)提前可能造成雨量減少,作業(yè)滯后可能造成錯過了最好的時機,都會影響降水的效果,因此,掌握好時機在人工增雨作業(yè)中是很重要的一項工作。
自古代以來,人類就在不斷探索大自然的奧秘,天氣狀況更是人們所關心的,因此,人工影響天氣一直是人類所研究的課題,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術的進步,人類如今在遵守自然規(guī)律的前提下,已經(jīng)可以簡單的影響天氣變化了,人工增雨這項技術的使用必將為中國經(jīng)濟的發(fā)展增光添彩,亦將為世界的和平與穩(wěn)定做出貢獻。
[1] 李艷偉.冷云催化劑及其在層狀云催化增雨中的應用研究 [D].南京:南京氣象學院.2009.
[2] 毛節(jié)泰,鄭國光.對人工影響天氣若干問題的探討[J].應用氣象報,2009.17(5).
[3] 朱乾根,壽紹文.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社,2010.
[4] 王登琪,王偉,孟惠民,2008年氣象條件對黃泛區(qū)小麥生長發(fā)育的影響[J].分析氣象與環(huán)境科學,2009,32(B9).
[5] 楊永龍,薛生梁,錢莉,等.河西走廊東部人工降水試驗效果評估[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2006(5).