張福
冰雹是一種比較極端的災害性氣候,其發生的條件也比較特殊。文章通過對冰雹的形成以及人工防雹的發展、火箭和高炮的防雹工作原理的介紹,分析出了目前如何使用火箭和高炮進行高效的人工防雹作業,并為提高人工防雹的高效性提供了一些指導建議。
冰雹天氣是一種破壞性極強的極端天氣,冰雹會給農作物、建筑物以及人們的其他財產產生毀滅性的損壞,嚴重的還有可能導致農產品的絕收以及人員的傷亡等。因此人工防雹對于我國的農業領域以及保障社會公共安全都有著很大的意義,火箭高炮等放雹設備能夠使我國的社會安全以及農業生產更加穩定。
1、人工防雹的發展
冰雹天氣對于以農業為主的地區而言產生的影響是致命的,會導致經濟作物的絕收,給農民帶來直接的經濟損失,特別是對于南方地區的水果等經濟作物而言,造成的損失是最大的。我國的國土面積較大因此冰雹多發的地區就比較多,在西北地區的新疆也會遭受到冰雹的損壞,尤其是新疆大面積的棉花種植區域,造成的經濟損失甚至達到上億元。
從20世紀80年代以來,我國的氣象部門就已經采取高炮取代之前的土火箭進行人工防雹工作。20世紀90年代以來,我國的航天公司第四研究院研制出了最新的增雨放冰雹火箭,這一研發為我國的氣象工作帶來了突破性的進展,為我國提供了最先進的防雹工具。人工防雹工作發展到今天,我國的火箭防雹系統多達數千套,在冰雹多發地區的氣象部門擁有的高炮都在數百門以上。
近些年來,我國的人工防雹工作為農業的發展以及社會秩序的安定和諧做出了極大的貢獻,有效的減少了農民的經濟損失以及人們的財產損失。
2、提升人工防雹工作質量的建議
①提升對雹云的認識
增雨防雹火箭,除了早期的JFJ火箭有兩種使用爆炸和擴散的方法,所有新的方法現在都在使用中。新火箭只有一種作用方式,催化劑進入云端工作需要10分鐘,因此在防雹行業為了提高指揮官和操作員識別云的能力,努力及時識別冰雹云,形成冰雹及時采取防雹措施。然而,大量的觀察表明冰是在云層中,生成時間(云的快速發展,雷達回聲跳躍)只幾分鐘,沒有足夠的時間做人工防雹工作,因此希望在冰雹形成之前認出雹云。在目前的技術水平上,這仍然很難做到。近年來,隨著科學技術的迅速發展,各種新型監控設備陸續投入使用,預計在不久的將來,對于云的預測,預警和識別能力就能得到顯著的提升。
②設定好防雹的工作體系
由于火箭和高射炮的性能不同,使兩種工作方法不同,因此在防雹行業的工作中,要充分利用不同設備,合理布置防雹運行網絡,使用火箭發揮遠距離和大覆蓋范圍的優勢,設置在冰雹云的源頭和移動路徑中火箭的工作點,在云生成的一開始就執行催化作業,通過碘化銀催化劑的作用過早降出云中的水,水含量抑制了大型冰雹的產生,保持催化劑附著在保護區域。設置高炮的工作地點,以便即使防御區的云層會進入跳躍增加階段,還可以通過爆炸防止大冰雹的發生。有一點,只要在冰雹源以及冰雹移動路徑中設立各種操作設備,就能夠將冰雹的發生降到最低,并且可以合理規劃并建立我們的防雹網絡。
③改進火箭的作用方法
由于目前使用的所有新火箭都是燒毀傳播催化劑模式,動作時間有一定的延遲,這是影響防雹效果的重要原因之一,利用爆炸原理防止冰雹的發生可以大大縮短防雹效果時間,提高火箭防雹效果。一些新型火箭有燃燒和爆炸兩種方法,使用這些火箭應該是首選。
④提高火箭運行的穩定性
現在我國使用的防雹火箭是飛行中不受控制的火箭,難免受風速影響,風速很高就會導致彈道穩定性差,準確度與高炮相比相差較大。火箭在水平和垂直氣流都很大的周圍環境中飛行,它往往會遠離預定的軌道,有時甚至不能準確的擊中云層的關鍵部位,這是影響防雹效果的另一個重要原因。如果可以通過旋轉穩定等技術進行改進,可以提高脫軌速度等,提高火箭飛行的穩定性,將大大提高火力箭擊中和防雹的效果。目前,已有一些新型火箭被采用旋轉穩定性,顯著提高了火箭運行的穩定性。
⑤改變火箭的回收或毀滅方法
舊式的火箭大多數都使用爆炸自毀,現在是新型火箭,大多數箭頭殘骸通過攜帶降落傘進行空氣停滯來回收,可以在空中進行很長時間的停留,當防雹工作進行空域的申請時時,空域批準在一定程度上時間比爆炸自我毀滅的方式更有限,而且它還影響防雹效果。如果火箭使用爆炸方法自毀可以有效縮短火箭殘骸在空中的滯留時間,而且如果火箭具有爆炸功能的話就能夠有效的提高火箭的防雹作用,能夠讓催化劑在云層中更加快速以及均勻的釋放。
總之,對于火箭防雹以及高炮防雹而言,其效果都是顯而易見的,也為我國減少了很多不必要的損失。對于防雹工作而言,關鍵在于提高對于冰雹云的識別能力,這可以給防雹工作帶來很大的進展。高質量的人工防雹工作是我國人民安康的保障。
(作者單位:137400內蒙古興安盟氣象局)