新疆地區(qū)人工影響天氣的科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及日后發(fā)展趨勢

（莫索灣氣象站 新疆石河子832056）

（莫索灣氣象站 新疆石河子832056）

新疆是我國重要的氣象監(jiān)測大省，人工影響天氣科學(xué)技術(shù)作為現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的一種產(chǎn)物，無論是在今天的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面還是天氣調(diào)節(jié)方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著人類文明的不斷發(fā)展進(jìn)步與人類對天氣過程認(rèn)識程度的不斷加深，人們對天氣的敏感性越來越強(qiáng)，人工影響天氣科學(xué)技術(shù)水平也得到了顯著的提升。文章緊緊圍繞著人工影響天氣科學(xué)技術(shù)，對其基本原理、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了詳細(xì)的探究。

人工影響天氣科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

0 前言

人工影響天氣科學(xué)技術(shù)起源于美國，1946年傳入中國。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國人工影響天氣技術(shù)以服務(wù)農(nóng)業(yè)為根本，以防災(zāi)減災(zāi)為核心，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、交通運(yùn)輸、航空、水利等諸多領(lǐng)域都得到了普遍的應(yīng)用。在當(dāng)前全球氣候變暖、水資源日益短缺的背景形勢下，人工影響天氣科學(xué)技術(shù)更為重要與關(guān)鍵。因此，必須對其發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，促進(jìn)人工影響天氣科學(xué)技術(shù)效用的最大化發(fā)揮。

1 人工影響天氣科學(xué)技術(shù)的基本原理

人工影響天氣實(shí)現(xiàn)對天氣進(jìn)行人工影響的基本原理是依據(jù)與利用天氣的自然規(guī)律和云的微物理不穩(wěn)定性，通過播散適量、適合的催化劑，來引導(dǎo)云、降水按照人們的預(yù)定方向發(fā)展變化，從而達(dá)到以少量成本換取巨大利益、促進(jìn)降水緩解旱情、消云散霧、減少冰雹等惡劣天氣帶來的影響目標(biāo)［1］。人工影響天氣具體包括人工降雨、人工消云散霧消冰雹、人工防霜凍等。除了上述這些人們有意識、有目的的對天氣進(jìn)行影響之外，人類對天氣的影響還包括無意識的影響，如都市、工業(yè)生產(chǎn)、供暖等對天氣的作用，但這并不屬于人工影響天氣的范疇，而僅僅是人類對天氣的一種無意識影響。

2 新疆人工影響天氣科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

云物理與人工影響天氣是我國發(fā)展最早的與天氣科學(xué)相關(guān)的內(nèi)容。從上世紀(jì)末至今，伴隨我國綜合國力與科學(xué)水平的顯著提升，人工影響天氣與云物理得到了跨越式的發(fā)展，先進(jìn)大氣物理探測技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)在人工影響天氣中的應(yīng)用使人工影響天氣逐漸趨于多學(xué)科交叉性的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上現(xiàn)代人工影響天氣科學(xué)技術(shù)逐漸建立起來［2］。而云物理在宏、微觀特征、云基本特性的地基、空基直、間接觀測等也都取得了大量的研究成果。現(xiàn)階段，我國新疆已投入運(yùn)行的新一代天氣雷達(dá)網(wǎng)共有15座，局地天氣監(jiān)測與作業(yè)指揮雷達(dá)共有34部。目前，我國人工影響天氣已基本形成了依托天氣來預(yù)測降水、降雪、大風(fēng)等各種天氣情況。雖然雷達(dá)、衛(wèi)星、探測、觀測等許多先進(jìn)信息技術(shù)已被應(yīng)用在人工影響天氣當(dāng)中，但總體而言我國人工影響天氣科學(xué)技術(shù)水平仍有待提高，在未來的發(fā)展過程中還需不斷改進(jìn)與完善。

3 人工影響天氣科學(xué)技術(shù)未來發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)值模式

根據(jù)當(dāng)前及未來人類生存發(fā)展需要和社會生產(chǎn)需要，數(shù)值模式將成為未來人工影響天氣科學(xué)技術(shù)發(fā)展與水平提升的重要工具［3］。目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)已具備了云實(shí)際模擬能力，這就為我國將具有詳細(xì)云物理過程和具有資料同化功能的數(shù)值模式應(yīng)用于人工影響天氣的實(shí)際業(yè)務(wù)處理當(dāng)中提供了可能。數(shù)值模式在人工影響天氣中的應(yīng)用主要包含三方面，即方案設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)，作業(yè)過程的指導(dǎo)和作業(yè)后的結(jié)果分析。這意味著數(shù)值模式在人工影響天氣中的運(yùn)用可以優(yōu)化方案設(shè)計(jì)和物理假設(shè)，提高微物理過程和實(shí)際天氣信息分析的準(zhǔn)確性，降低實(shí)際工作中的許多不確定性，提升人工影響天氣科技水平與實(shí)際處理能力。不僅如此，數(shù)值模式還能夠在相同云況條件下，對播散與無播散進(jìn)行對比分析，對播散物質(zhì)的擴(kuò)散路徑進(jìn)行預(yù)測模擬與提供不同播散方式所產(chǎn)生的潛在效應(yīng)，從而幫助人們選擇出最佳天氣影響方式，并向人們提供試驗(yàn)與實(shí)際作業(yè)所需的實(shí)時預(yù)報。

3.2 與地球環(huán)境監(jiān)測和觀測技術(shù)緊密結(jié)合

科技進(jìn)步是人工影響天氣科學(xué)技術(shù)發(fā)展的唯一原動力，在當(dāng)前社會科技日益發(fā)達(dá)的環(huán)境下，人工影響天氣發(fā)展趨勢良好，尤其是觀測技術(shù)［4］。現(xiàn)代人工影響天氣在觀測方面未來的發(fā)展將以充分利用先進(jìn)觀測技術(shù)和地球環(huán)境檢測技術(shù)為主，將逐漸由單一波長雷達(dá)和飛機(jī)探測技術(shù)轉(zhuǎn)向?yàn)榧l(wèi)星、GPS、多普勒雷達(dá)、裝載先進(jìn)探測飛機(jī)、偏振雷達(dá)、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、微波輻射計(jì)等多種先進(jìn)技術(shù)于一身的綜合探測技術(shù)和觀測技術(shù)。考慮到人工影響天氣的復(fù)雜性與特殊性要求探測飛機(jī)具有良好的工作性能、續(xù)航能力、飛行高度和抵御不良天氣等能力，因此將先進(jìn)探測系統(tǒng)裝載到飛機(jī)上是人工影響天氣未來發(fā)展的一個重點(diǎn)。先進(jìn)探測式飛機(jī)可以觀測播散前后云中水物質(zhì)的變化，從而有利于人們進(jìn)一步了解云中水物質(zhì)的類型、演變過程等信息。目前，普遍使用的機(jī)載離子探測系統(tǒng)是由多個分別裝載在飛機(jī)不同位置的探頭組成，是一種基于激光拍攝粒子圖像并對粒子記數(shù)粒子譜測量的先進(jìn)系統(tǒng)［5］。此外，多普勒雷達(dá)網(wǎng)已在我國初步建立起來，并在天氣預(yù)警、強(qiáng)天氣預(yù)測、降水觀測等方面起到了重要的作用。除了觀測技術(shù)、地球環(huán)境探測技術(shù)和數(shù)值模式是人工影響天氣科學(xué)技術(shù)未來發(fā)展的重點(diǎn)對象之外，高靈敏度的風(fēng)廓線儀等儀器設(shè)備、播散技術(shù)、吸濕劑催化技術(shù)、播云優(yōu)化技術(shù)等也都是人工影響天氣發(fā)展的主流趨勢。結(jié)論綜上所述，在當(dāng)前全球氣候變暖、水資源日益短缺、干旱逐年加劇的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，人工影響天氣科學(xué)技術(shù)在擁有廣闊、良好發(fā)展前景的同時，所背負(fù)的使命與責(zé)任也逐漸變得更為沉重和巨大。相關(guān)工作人員應(yīng)積極發(fā)展觀測、探測水平高、播散技術(shù)先進(jìn)多樣、信息獲取及時全面、分析完整準(zhǔn)確、集成多種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的人工影響天氣技術(shù)，不斷努力提升我國人工影響天氣科技水平。

［1］邵洋，劉偉，孟旭，王廣河.人工影響天氣作業(yè)裝備研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)展［J］.干旱氣象，2014，04:649-658.

［2］車秀杰.人工影響天氣科學(xué)技術(shù)的發(fā)展論述［J］.黑龍江科技信息，2012，34:29.

［3］姜宗元.基于WebGIS技術(shù)的人工影響天氣預(yù)警指揮系統(tǒng)研究與開發(fā)［D］.電子科技大學(xué)，2013.

［4］黃巧明.車載移動式火箭人工影響天氣監(jiān)控指揮及信息管理［D］.電子科技大學(xué)，2013.

［5］孫敬.天津市人工影響天氣工作存在問題及對策分析［J］.天津科技，2013，04:85-86.

新疆地區(qū)人工影響天氣的科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及日后發(fā)展趨勢

■于瑞波 尹新燕

P41[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-405-1