人工影響天氣，如何促進(jìn)防災(zāi)減災(zāi)

馬 亮

所謂“人工影響天氣”，就是在一定的情況和條件下，運用物理或化學(xué)技術(shù)對某個地區(qū)的氣象現(xiàn)象進(jìn)行干預(yù)，實現(xiàn)增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等，使天氣現(xiàn)象向著人們希望的方向發(fā)展。隨著人工影響天氣技術(shù)的進(jìn)步，它在防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

人工影響天氣的歷史

清代《廣陽雜記》記載：“夏五、六月間，常有暴風(fēng)起，黃云自山來，必有冰雹，土人見黃云起，則鳴金鼓，以槍炮向之施放，即散去。”這是我國古代勞動人民用土炮防雹的生動描述，也是我國人工影響天氣、促進(jìn)防災(zāi)減災(zāi)的雛形。

現(xiàn)代人工影響天氣是由美國科學(xué)家在20世紀(jì)40年代末首次提出的，經(jīng)過了50多年的實驗研究，人們對于在自然云中進(jìn)行人工影響的認(rèn)知有了很大的提高。自20世紀(jì)70年代以來，世界上有40多個國家或地區(qū)開展了100多項人工影響天氣的試驗。蘇聯(lián)、俄羅斯和我國在人工增雨和人工防雹方面收效顯著，我國在這兩項作業(yè)次數(shù)上位居世界前列。人工影響天氣作業(yè)已成為各國各級政府實現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)的主要手段之一。

人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用

人工增雨，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、降低森林火險

人工“增雨”是在合適的天氣條件下實施的增加降落到地面的有效降水的人類活動。其方法是根據(jù)不同云層物理特性，選擇合適時機(jī)，用飛機(jī)、火箭彈等向云中播撒催化劑，促使云層降水或增加降水量。

在干旱的地區(qū)，往往因降水不足造成農(nóng)作物減產(chǎn)，有的甚至影響了人民群眾的生活。為了保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，常常以大水灌溉的方式來緩解旱情，這種方式不僅要開溝引渠費時費力，還極易造成水資源的浪費。人工增雨可以在實現(xiàn)節(jié)水型灌溉的同時減輕旱情。秋冬季節(jié)在一些山林地帶，也極易引發(fā)火災(zāi)，做好人工增雨作業(yè)可以有效緩解和杜絕森林火災(zāi)，從而避免林業(yè)方面的損失。

1958年夏季，吉林省遭遇60年一遇的大旱。空軍轟炸機(jī)在云層播撒了將近200公斤食鹽，這次行動是中國歷史上第一次人工增雨。1987年5月，黑龍江大興安嶺北部發(fā)生特大森林火災(zāi)，后來在這場火災(zāi)中發(fā)射了4 700枚降雨彈，一定程度上減小了火勢。

人工消雨，有利于大型社會活動的進(jìn)行

人工消雨的原理與人工降雨近似，但也有所區(qū)別。人工消雨有兩種方式：一是在目標(biāo)區(qū)的上風(fēng)方，通常大約是60～120公里的距離，進(jìn)行人工增雨作業(yè)，讓雨提前下完；二是在目標(biāo)區(qū)上風(fēng)方，通常大約30～60公里的距離，往云層里超量播撒冰核，讓其無法形成足夠大的雨滴。通俗來講，就是讓雨“憋著不下”。

一些重大的社會活動對天氣有特殊的要求，在技術(shù)條件、天氣條件和后續(xù)保障物資設(shè)備均具備的情況下，可適時通過人工影響作業(yè)實現(xiàn)消減云雨，滿足重大社會活動能夠順利進(jìn)行所需求的天氣條件。2008年北京奧運會，據(jù)中國官方披露數(shù)據(jù)顯示，開幕式當(dāng)晚向天空打了1 100多枚消雨火箭。1986年，切爾諾貝利核電站事故后，大量放射性物質(zhì)泄漏至周邊，并擴(kuò)散、滲入至土壤。一旦出現(xiàn)降水，放射性物質(zhì)就會隨雨水流入河流或水庫，后果不堪設(shè)想。為此，當(dāng)?shù)匾贿吶泳o修筑防水堤壩，一邊派飛機(jī)不停向空中的對流云播撒大量高密度的水泥粉防止降水，直至防水圍堤全部修好。最終，核電站上游避免了一場強(qiáng)降雨危機(jī)，災(zāi)難后果幸未加劇，這是人工消雨史上一個經(jīng)典的成功案例。

人工消云消霧，確保交通安全出行

能見度是交通的重要條件和運行指標(biāo)，飛機(jī)會因大霧而延遲起飛或關(guān)閉機(jī)場，迫使飛機(jī)途中不得不備降其他機(jī)場或返航。高速公路會因大霧封閉，造成車輛和人員滯留。雖然人們極力規(guī)避，但因大霧而產(chǎn)生的交通事故和空難事故還是屢見不鮮。霧對人類的危害越來越大，現(xiàn)在世界各地都在對人工消霧進(jìn)行研究和應(yīng)用。早在20世紀(jì)20年代，美英等國就積極推進(jìn)人工方法消除機(jī)場霧。華盛頓的埃爾門多夫空軍基地，在1968～1972年的三個冬季中有736次起飛及686次降落是在消霧的幫助下完成的。法國巴黎奧利機(jī)場僅在1970～1971年的一個冬季就有340次降落、284次起飛是在消霧的基礎(chǔ)上完成的。

人工防雹，避免和減輕農(nóng)業(yè)受損

冰雹災(zāi)害雖然不像干旱、暴雨等影響范圍大，但它具有形成和發(fā)展快，雹粒動能大等特點，常常會給一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重破壞，有時甚至?xí)?dǎo)致果品絕產(chǎn)、糧食顆粒無收。人工防雹是通過地面火箭或高炮來發(fā)射含有碘化銀的火箭彈、炮彈，把它們發(fā)射到云中合適的位置，使云中冰雹胚胎不能發(fā)展成冰雹，或者使小冰粒在變成大的冰雹之前就降落到地面。作為冰雹防御的重要手段之一，人工防雹作業(yè)可以有效避免和減輕冰雹災(zāi)害。

前景展望

隨著人工影響天氣科技的不斷進(jìn)步，人工影響天氣在防災(zāi)減災(zāi)、空中水資源利用和生態(tài)文明建設(shè)方面將發(fā)揮更大作用，實現(xiàn)更顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。例如我國水資源占有量不到世界人均水平的1/4,是全球13個貧水國家之一。隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、用水結(jié)構(gòu)改變、氣候變暖等諸多問題，水資源短缺、飲水困難的問題變得越來越嚴(yán)峻。近些年隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的貫徹實施，國家和省區(qū)“云水資源開發(fā)”的多項相關(guān)課題立項，并已取得一批重要研究成果，水資源短缺的問題有望通過人工影響天氣技術(shù)得到緩解。