新疆和靜縣巴音布魯克人工增水效果評估

李剛 楊波?刁鵬

摘 要：利用2000-2013年巴音布魯克降水量、云等相關觀測資料分析該地區人工增水潛力，選取2012-2014年和靜縣幾次人工增雨（雪）作業資料，根據人工增水對農牧業影響，闡述人工增水效果。

關鍵詞：巴音布魯克；干旱；人工增水；效果評估

人工增水效果評估是人工影響天氣作業中重要工作，也是各級領導進行決策的重要依據。實行人工增水作業可以增加水庫蓄水量，還能改善土壤中水分促進農作物生長，為農牧業發展提供保障。本文結合巴音布魯克氣候特點及降水、云觀測資料，分析巴音布魯克云水資源利用潛力及人工增水作業效益對人工增水作業效果評估，提升人工影響天氣作業水平，取得最佳增水效果，為當地抗旱減災，確保農牧業健康生產及生態環境改善提供重要科技保障。

一、巴音布魯克氣候特點

巴音布魯克地處天山山脈中部山間盆地中，四周雪山環抱，是新疆重要畜牧業基地之一，草原水源補給以冰雪溶水和降雨混合為主。巴音布魯克氣候嚴寒、濕潤，暖季為5-9月，冷季為10月-次年4月，年平均溫度-3.5℃，年雨量270mm左右，常年有降雪，積雪多，霧大，干旱、寒潮、低溫、大雪、凍害等頻發。隨著全球氣候變暖加劇，巴音布魯克干旱頻率越來越大，嚴重制約巴音布魯克農牧業生產發展。所以，開展人工增雨（雪）是氣象為抗旱服務、增加地面水資源的重要手段，也是改善生態環境、確保農牧業穩定生產有效對策。

二、評估資料與方法

本文運用巴音布魯克站2000-2013年逐日常規地面觀測資料，選取云狀及降水量等相關觀測資料。統計降水量>0.1mm的為降水日，>1.0mm的為具備經濟效益的人工增水作業日，結合人工增水實例探討人工增水取得的實際效果。

三、云水資源利用潛力評估

人工增水主要手段是向云霧中播撒固體二氧化碳、碘化銀等催化劑，確保云層中產生更多人工冰晶并凝結長大，最終變成雨水降落地面。相關研究表明，每年超過72%的云水資源流出我國上空。夏季空中整層水汽含量最多，秋季和春季空中整層水汽含量次之，冬季最少。巴音布魯克大云滴含水量在云水總液態水中占比例較大，因此有較大人工增水潛力。

據2000-2013年巴音布魯克降水特征及人工影響天氣作業條件分析可知，巴音布魯克冷季（10月-次年4月）以降雪為主，年平均降水量僅占總體的15%。4月人工增水潛力比其他月要好，冷季整體人工增水潛力小，實施人工增雪作業概率相對較小，白天要好于夜間。暖季（5-9月）降水較多，占全年總降水量85%，特別是6-8月降水最為集中，暖季人工增水潛力要遠大于冷季，最佳時節為6-8月，暖季白天增水作業降水概率要小于夜間，但作業效果夜間沒有白天好。

由2000-2003年云量資料統計可知（表1），云量超過9成日數達72.4%，云量不超過9成日數僅27.6%，說明巴音布魯克具備開展人工增水有利條件；總云量超過9成時，≥0.1mm降水日數為1645d，占全年94.6%，降水量>1.0mm降水日數809d，占全年97%；冷季發生降水概率為30.7%，達>1.0mm概率是8.6%，暖季降水概率60.6%，>1.0mm概率是38.1%；在總云量不超過9成時，發生>1.0mm降水概率是1.8%，且大部分發生于暖季，通常為局地對流性降水。所以，巴音布魯克開展人工增水作業要求云量覆蓋全體，暖季天空云量超過9成時開展人工增雨作業概率較大，占38.1%。

分析2000-2013年巴音布魯克降水云類特征，積雨云與積云為對流云，屬于暖季主要降水云系，冷暖季節交替時也常有積云或積雨云發生降水；積雨云產生>1.0mm降水概率是44%，為人工增雨主要目標云系。暖季人工增雨一般針對云類為中低層發生層積云且伴隨積雨云發展；冷季人工增雪作業主要針對中層出現高層云同時中低層有層積云。

四、巴音布魯克人工增水效果評估

新疆維吾爾自治區2010年4月13日頒布《巴音布魯克草原生態保護條例》，要求當地州、縣應當通過氣象衛星遙感、測雨雷達監測技術對巴音布魯克草原降雨、降雪和積雪情況進行長期、連續實時監測，對草原旱情嚴重地區適時、適地實施人工影響天氣增雨、增雪作業。近年巴音布魯克人工影響天氣作業在防災減災方面取得了突出成效。

2011年冬季時，巴音布魯克地區積雪深度平均25cm左右，而2012年入冬后到2013年春季，巴音布魯克降雪減少，積雪深度平均僅4cm。2013年10月入冬到2014年初春，巴音布魯克地區積雪還是明顯比2011年同期偏少，2012-2014年巴音布魯克牧區降雪量比2011年同期大幅減少。冬季降雪量偏少對牧草生長不利。除巴音布魯克草原周圍高山稍有積雪外，草場盆地大多數地區已無積雪，氣溫較往年同期偏高10℃以上，少雪干旱導致巴音布魯克5個鄉鎮場春草場和牧民牲畜嚴重缺水。

巴音布魯克牧區近年入冬后降雪稀少，干旱天氣頻發，對草原生態恢復、天然植被生長及該地區畜牧業生產造成嚴重影響，當地氣象部門嚴格按照州委、州政府指示，抓住一切有利時節，開展人工增雪作業。2013年9月15、16日開展了一次人工增雨作業，效果不太理想，11月8日開展人工增降雪為2cm多，12月22日再次開展人工影響天氣作業，效果不明顯。2014年元月13日，經過人工增雪后巴音布魯克地區積雪深度平均也只有5cm；2014年4-6月中旬和靜縣實施人工增雨作業20次，發射火箭彈145枚，巴音布魯克山區、巴倫臺鎮降雨量分別達40.3mm、93.5mm，人工增水效果顯著，降雨量增加近20%，緩解了巴音布魯克草原旱情。

五、結語

巴音布魯克大云滴含水量在云水總液態水中占比例較大，因此有較大人工增水潛力。暖季人工增水潛力遠大于冷季，最佳時節6-8月，暖季白天增水作業降水概率小于夜間，但作業效果較好。開展人工增水作業要求云量覆蓋全體，暖季天空總云量超過9成時開展人工增雨作業概率較大，積雨云是人工增雨主要目標云系。2013年冷季期間（9月下旬—12月）人工增水作業效果并不理想，2014年暖季期間（4月至6月中旬）人工增水效果較為顯著，降雨量增加近20%，有效緩解干旱災情。

參考文獻：

[1]張維祥.農業抗旱型人工增雨效益評估[J].中國農學通報，2007，23（4）.

[2]迪麗拜爾·艾買提，張克云.巴音布魯克山區降水特征及人工增水作業條件分析[J].沙漠與綠洲氣象，2016（z1）.

作者簡介：李剛（1976-），男，漢族，甘肅省武威市人，本科學歷，工程師，從事人工影響天氣工作。