淺析人工影響天氣服務農業生產助力鄉村振興的作用

李成龍 李遙 陳剛 李鳴鈺 胡偉 田廣元 秦鑫

(遼寧省人工影響天氣辦公室，遼寧 沈陽 110166)

近萬年前，新石器時代的華夏民族開啟了農業發展的起源，建立了龐大的農業國家。如今，我國依舊是全球范圍中當之無愧的“農業大國”，但是卻不是“農業強國”。特別是近幾年，全球氣候變暖，干旱災害頻發，對農業生產生活、鄉村振興、社會經濟發展造成了嚴重影響。為保障農業經濟的發展，降低氣象災害帶來的損失，科技工作者開始人為干預天氣條件，展開大規模的煙爐、高炮、火箭、飛機等人工影響天氣作業。人工影響天氣對抗旱、增雨、防雹、降低森林火險等各種氣象預警和服務農業建設方面起到了巨大的作用。隨著科學技術的飛速發展，人工影響天氣工作取得了長足進步，不斷更新現代化設備。在國家政策的指導下，人影作業現代化技術在人影作業中取得廣泛應用，為響應黨中央“鄉村振興”戰略，助推產業繁榮和社會繁榮，人工影響天氣工作者，科學研判，把握時機，積極開展人工增雨作業，全力服務農業生產，為鄉村振興提供強大的助力。本文將從人工影響天氣的重要性出發，探討人工影響天氣在農業生產、鄉村振興中發揮的積極作用，并簡要分析存在的不足和意見。

1 人工影響天氣的概述及重要意義

人工影響天氣指通過各種科學有效的人為措施和技術手段，促使當前區域范圍內的天氣氣象環境在一定時間內朝人們期望的方向進行轉變，進而有效達到轉變氣象環境發展、遏制氣象環境惡劣發展可能的目的[1]。我國人工影響天氣工作開展相對較晚，技術也較為落后，隨著科學技術的不斷發展，人工影響天氣事業有了長足的進步，探測設備和手段逐步豐富，作業工具也有了飛速的發展。

人工影響天氣作業方式不僅有火箭、高炮、煙爐，還有人工增雨(探測)飛機和無人機，多手段多方式的空地聯合作業保障農業增產，農民增收。保障農業生產是關系國民經濟社會發展的大事。農業生產極易受外部自然環境(尤其是氣象因素)影響，具有明顯的不穩定性和波動性。近年來，隨著科技的快速發展，人工影響天氣逐漸成為我國氣象部門防災減災的一項重要措施。全國各氣象部門積極組織作業人員在糧食產區、煙葉生產區、水果主產區、農田示范區和生態環境保護區等區域開展人工影響天氣作業。事實證明，人工影響天氣工作對區域防災減災工作布局、保障農業生產和社會穩定具有重要意義[2]。

2 人工影響天氣在農業生產服務中發揮的作用

我國人工影響天氣應用領域十分廣泛，可以應用于軍事領域、環境保護領域、生態修復領域和農業生產領域等。但應用規模最大、技術手段最豐富、使用最廣泛的領域就是農業生產。人工影響天氣可以多手段地在農業生產中發揮作用，人工增雨緩解農業旱情、人工防雹減輕農業災害、人工增雪保證春耕土壤濕度、人工削弱臺風給農業帶來的災害性影響等。

2.1 人工增雨緩解農業旱情

近年來，全球氣候變暖加劇，我國干旱災害頻繁發生，干旱成為對我國農業生產影響最嚴重的自然災害，在這種全球環境變化的大環境下，干旱趨勢還在進一步發展，嚴重影響農業生產和國家糧食安全[3]。在這種情況下，人工影響天氣工作者會采取科學合理的措施，合理利用云水資源，開展人工增雨作業。我國人工增雨抗旱工作通過幾十年的發展和積累，應用技術已相對成熟。人工增雨抗旱通常是利用飛機、火箭彈等運載工具，把碘化銀、液氮等催化劑帶到云中。人工增雨作業需要根據云水條件確定作業時機、作業位置和作業用量，在此條件下，催化劑才能發揮最大的作用，催化劑通過影響周圍的過冷水，產生大量的冰晶，以達到“呼風喚雨”的目的。人工增雨可以有效緩解干旱對小麥、玉米、水稻、大豆、煙葉等農作物生產發育的影響，對蔬菜、水果等特色農業產品的茁壯成長也提供了必要條件。

2.2 人工防雹減輕農業災害

冰雹災害是農業氣象主要災害之一，冰雹的發生通常來勢兇猛，其發生一般伴有短時大風、強降水、降溫等天氣現象[4,5]。農作物的生長過程是堅強的，同時也是脆弱的，冰雹天氣會給農作物帶來不可逆的打擊。農作物的苗、秧、葉、莖、桿和果實會折斷、損傷、大面積倒伏，甚至會出現絕產絕收。冰雹天氣對農產品的影響是毀滅性的，農作物產量嚴重不足，不僅會制約農業經濟的發展，還影響了我國鄉村振興的步伐。因此，當受到災害性冰雹天氣預警，應嚴陣以待，緊緊把握天氣變化趨勢，適時開展人工防雹工作，以保證農副產品及經濟作物的生產營收安全。我國人工防雹技術一般采用發射高射炮的形式，向冰雹體的底部和中部發射帶有催化劑的炮彈，以此限制冰雹的形成、長大或分解。人工防雹可以有效在冰雹來臨前進行分解或限制，減少冰雹對農作物的損害，從而保證農作物產量，確保農作物生長，從而實現農作物增產，促進農業經濟健康有序的發展。

2.3 人工增雪保春耕

冬季干旱也是影響農業生產的重要因素，為了保障農業成產，保證春播春耕對土壤濕度的要求，人工增雪作業非常有必要。對于這種季節性干旱，人工影響天氣部門根據有力的氣象條件開展人工增雪作業。人工增雪在有效緩解干旱的同時，還可以抑制病菌傳播，抑制病蟲、蟲卵的越冬基數，對農業增產增收起到重要作用。

2.4 人工削弱臺風減輕農業災害

近年來，我國的熱帶氣旋登陸區域呈現出更為集中的趨勢，年平均登陸強度、強臺風數量呈增加趨勢[6]。這種災害性天氣對農業生產影響巨大，通常會使農作物倒伏或折稈或淹沒，造成水土流失和農作物絕產等。為減輕對農業生產的影響，對臺風外圍云系開展催化作業，通過播撒大量的催化劑以改變云結構，使得降水減弱，風力減小。這種削弱臺風的效果雖然很難評估，但是在削弱臺風的同時可以有效減弱降水，在臺風天氣中對農業生產起到積極作用。

3 人工影響天氣技術存在的不足和建議

我國幅員遼闊，人口眾多，對糧食、水果、蔬菜等“口糧”的基本需求量巨大，如果出現重大干旱災害，很容易造成大范圍的經濟損失和人員傷亡。近年來氣候多變，干旱災害也不斷增多，很多地區是“十年九旱”甚至是年年干旱，人工影響天氣與人們的生活息息相關，給人們的生活、社會的發展帶來非常顯著的好處，而人們對于人工影響天氣的需求及要求也變得越來越高。雖然說人類自古以來“呼風喚雨”的夢想已經不是天方夜譚，但是人工影響天氣技術仍存在很多不足。科技研發進展較為緩慢、強天氣預警精準度較差、智能化在人工影響天氣中的應用不足、效果評估檢驗方法不足等仍需加強，只有不斷改進和完善人工影響天氣技術，才能很好地在保護農業生產、緩解水資源短缺、防災減災、保護生態等方面發揮更大的作用。

3.1 科技研發進展緩慢

放眼未來，以科技創新驅動經濟發展，顯得尤為迫切。雖說人工影響天氣工作進步顯著，但依然有很大的提升空間。當前，無論是信息化建設、檢測與作業一體化的網絡互聯還是新裝備的研制、新型催化劑的研制和其他關鍵技術的突破都存在嚴重滯后。

建議繼續推進人才戰略，重點建立人工影響天氣業務和技術研發團隊，加大資金投入，保障精密監測、精良設備和信息化建設有序高質量發展。

3.2 強天氣預警精準度較差

雖然近些年我國天氣預報預警系統有了很大的進步，但由于相關研究成果、技術等并不成熟，與較發達國家仍存在一定差距。目前，我國天氣預報預警難以充分發揮作用，主要問題集中在觀測系統較為落后、預警的準確率欠佳、系統的研發力度不夠。

建議加強氣象觀測基礎設施建設并及時更新，提高使用率；重視科技力量，借助大數據等先進技術，加強與氣象預警技術的融合，研發更多高效準確的預警分析和發布平臺；加強部門協同合作，實現高效聯動，讓各部門信息有效共享，建立準確、及時的預警系統。

3.3 智能化在人工影響天氣中的應用不足

科技技術是第一生產力，科技進步給各個產業帶來了機遇和挑戰。現階段智能氣象應用技術水平仍不高，在云水資源監測、診斷和評估中應用率較低；基于大數據、智能計算等新技術的云霧里精細處理應用更是少之又少，極大地影響了人影作業能力的提升。

建議加強氣象工作者研發能力的同時，全力展開與科技公司的合作，取之所常用之所長，加快智能化技術的研究，提升智能化技術應用，使人工影響天氣工作更科學、更高效，為農業生產提供更便捷的服務。

3.4 效果評估檢驗方法不足

人工影響天氣效果檢驗是一個極為重要但又是非常困難的課題，是亟待解決的重大科學技術問題之一。由于現階段人們對云、降水物理過程及人工影響天氣原理還沒有完全了解，以及探測技術和儀器設備的局限性，而且云和降水自然變率大，且受不同時期氣候、天氣制約，因此，進行嚴格的效果檢驗目前在國內外都是一個極為困難的問題。因此，迫切需要建立和發展適合我國人工影響天氣實際、客觀、科學、定量的人工影響天氣效果檢驗技術方法。這是人工影響天氣科學研究的重要組成部分，也是本學科領域極為重要的研究課題。

為了客觀、科學、定量地評估人工影響天氣的效果，建議加強如下工作：嚴格設計，加強監測手段，以獲取試驗和作業過程詳細完整的各物理量變化的證據；完善效果統計方法，提出能客觀、定量地評價效果的統計學方法。

統計檢驗得到的人工影響天氣試驗效果只有在獲得物理上的解釋，并為觀測到的物理效應所證實時，人工影響天氣試驗效果的檢驗才是完整的，令人信服的。只有解決了此問題才能為日后人工影響天氣在抗旱救災中發揮更大的作用，才能更有說服力。

4 結束語

隨著經濟社會發展與防災減災需求的不斷提高，我國人工影響天氣服務領域不斷拓展，特別是在農業抗旱減災領域，人工影響天氣已成為各級政府農業防災減災、趨利避害的一項重要舉措。

人工影響天氣在服務農業生產中發揮作用顯著，在旱災雹災肆虐期和關鍵農時季節，跨區域調動飛機、火箭等作業裝備，人工增雨作業覆蓋面積約500萬km2，人工防雹作業保護面積達50萬km2，有力保障糧食生產和農業設施、經濟作物安全，助力鄉村振興，農民脫貧奔小康。

農業生產是國民經濟的基礎，是我國農村經濟發展的重要組成部分，保障農業生產，助推農民增收致富是實現鄉村振興的基石。復雜的天氣現象影響了農業的發展，危害到農民的收入，阻礙了鄉村振興工作的健康發展。為此應該重視人工影響天氣工作，要不斷提升業務科研能力、天氣預警能力和智能化應用能力，繼續提升其在農業生產中的服務能力，為緩解復雜天氣給農業生產來的不利影響貢獻更大的力量，使農業增收有保證，小康有路徑。在全面實施鄉村振興過程中，還應該繼續加大資金、科技、人才的投入，挖掘科技潛能，加強科技創新，不斷提升人工影響天氣工作，使其成為服務農業生產的重要利器，為鄉村振興提供強有力的支撐。