人工影響天氣在赤峰市農業生產種植中的應用探討

內蒙古自治區赤峰市氣象局 張俊成

前言

人工影響天氣顧名思義就是指借助人工手段，對局部天氣進行影響，進而達到滿足區域農業生產種植需求，減少災害發生的效果。隨著近年來農業氣象災害發生頻率的不斷增加，農業種植生產過程中，受到的旱災、霜凍、冰雹影響愈發嚴重，給農業種植帶來了極大損失。因此，加強對于人工影響天氣相關技術的應用和研究是十分有必要的。

1 赤峰市農業氣候特點

赤峰市位于內蒙古自治區東南部，屬于中溫帶半干旱大陸性季風氣候，春季干旱多大風，夏季短促炎熱，多雨水，秋季短促，氣溫下降較快，而且霜凍降臨早，冬季漫長寒冷，整體氣候環境情況對于農業生產種植而言，相對較為惡劣。全年平均氣溫在0～7℃左右，極端天氣最低氣溫可低至零下27℃，7月最熱，平均氣溫在20～24℃之間。5～9月日照時間可長達12h以上[1]。

2 人工影響天氣在赤峰市農業種植中的實際應用對策

2.1 人工增雨

人工增雨主要是指區域環境較為干旱的情況下，不利于農作物生長發育，可通過人工影響天氣的方式進行干預，利用自然降水原理和人工降雨操作，結合不同云層的特點和情況，借助飛機等設施向其中噴灑降雨催化劑，如干冰、鹽粉等，促使云滴迅速凝結碰撞，形成雨滴，下降到地面，以此在保障低成本投入的情況下，確保農作物能夠正常生長。

赤峰地區本身春季干旱情況較為嚴重，相比之下四月下旬左右降水量相對較為集中，因此大田農作物播種時期多集中在此階段，但與此同時，赤峰地區年際降水量變化情況較為明顯，大部分年份這一時期的降水量小于10mm，干旱情況明顯，對當地春播影響嚴重.因此，需要通過人工增雨的方式緩解農業種植過程中的干旱問題。

常見的人工增雨技術措施主要包括以下幾種。

第一，冷云催化。當冷云溫度低于0℃時，影響降雨的主要因素為冰晶濃度，在冰晶濃度達到1個/升或者更高量級的情況下，其降水效率會有明顯提升。因此，在實際進行人工增雨的過程中，針對冰晶濃度較低的自然云，可通過在過冷卻位置噴灑成冰催化劑，增加冰晶濃度，能夠有效提高降水效率。根據相關試驗統計發現，冷云催化人工影響天氣措施，能夠增加10%～20%左右的降水量。對于冷云催化而言，主要催化條件為冷云溫度，對于自然云而言，通常云頂溫度最低，因此在預計云中自然冰晶濃度時，通常以云頂溫度為參數進行計算，當云頂溫度下降到一定程度時，通常云內已經形成大量冰晶，若此時施加催化劑，其降水效果實際并不顯著。若云頂溫度過高，如碘化銀等催化劑的成冰能力會有所下降，增雨效果也并不好，因此，應合理進行云頂溫度的檢測以及內部冰晶濃度的估算，以此最大程度上保障催化降雨效果，經試驗檢測分析可知，云頂溫度在零下10～25℃時，人工降水效果最為顯著。

第二，暖云催化。溫度在0℃以上的暖云，其降水原理為云滴碰撞形成雨滴降落，經過試驗研究和計算發現，云滴越大，碰撞增長越快，當云滴的半徑達到0.04mm時，碰撞后能夠迅速形成雨滴，因此，在進行人工增雨時，可在大云滴濃度較小的自然云中播撒半徑超過0.04m的水滴，以此實現降雨，但直接播撒水滴需要消耗的水量較大，成本較高，可通過在其中播撒吸濕性物質顆粒或者溶液滴的方式進行處理，此方式僅需要用到原有水量的1/10即可達到降水目的。

第三，動力催化。在進行冷云催化時，會產生大量冰晶，同時也會釋放其中潛在的熱量，這些熱量會成為積云的宏觀動力，進而增加降水。在播撒成冰催化劑之后，云中會形成大量冰晶，同時釋放熱量，提高云中局部溫度，使得云體內外出現溫差，進而增加整體浮力，使得積云上升、云體增大，同時也會增加云體內水分總量，進而強化降雨效果。即便動力催化與冷云催化所使用的催化劑相同，但二者的著眼點和催化原理不同，相比之下，想要達到良好的降雨效果，動力催化所需要的催化劑更多[2]。

2.2 人工增雪

人工增雪也是解決區域季節性干旱的重要措施，與人工增雨的原理相同，主要是通過高射炮、火箭、飛機等方式撒播催化劑，或者在地面布置Agl燃燒爐將催化劑送入云中，以此達到催化增雪效果。人工增雪由于本身難度較大，因此對于天氣條件要求更高，一方面，需要具備充足的水汽，要求冷云中包含充足的小水滴和小雪晶，通過噴灑催化劑，促使雪晶快速增長并克服浮力落到地面。另一方面，對云層的厚度、高度等也有一定要求，過厚、過高或者過低的云層都不利于人工降雪作業。冬季人工降雪不僅有助于改善土壤干旱問題，補充水量，而且還能夠有效抑制病蟲害發生，為次年農作物的種植栽培提供良好的環境條件。

2.3 人工防霜

霜凍是農業種植過程中的主要危害之一，對于農作物的產量和質量均有嚴重影響，對此在農業種植的過程中加強對于防霜凍措施的重視和研究是十分有必要的。尤其對于赤峰市而言，其一年中寒冷天氣占比較高，而且溫差較大，不利于作物播種和生長發育。在幼苗培育和移栽期間，赤峰市存在持續低溫天氣，低溫冷害發生頻率在9%左右，極端低氣溫甚至可達到零下31.4℃，此外，在10月和11月，寒潮和冷空氣的出現頻率相對較高，并伴有大風，對于農業種植影響十分嚴重，當前常見的人工防霜措施主要為煙熏處理，根據當地實際天氣情況，選擇適當時間，在作物種植區域進行燃燒煙熏，以此調節農作物周圍環境溫度，降低霜凍影響。

2.4 人工防雹

冰雹天氣對于農作物危害影響嚴重，而且常伴隨大風、雷暴等不良現象，破壞性較強，主要損壞植物莖葉和果實，降低農作物質量和產量。經過對赤峰市天氣情況的統計分析發現，其冰雹天氣出現的概率相對較高，時間較長，長達25～36天左右，冰雹天氣多出現在夏季，其次是春季，在午后大氣對流較為明顯的階段最容易發生。因此，在實際進行人工影響天氣作業的過程中，春、夏季人工防雹需要引起重視。

在實際進行人工防雹作業的過程中，通過撒播催化劑、爆炸等人工方式影響云層，抑制云層中冰雹的形成和生長，以此避免冰雹降落。人工防雹的主要作業內容包括冰雹預報、防雹措施以及效果檢驗。

首先，在進行防雹處理之前，需要做好相應準備工作，識別冰雹云，明確冰雹可能發生的時間、強度。

其次，采取合理防雹措施。常見防雹方式包括以下兩種：其一，播撒成冰催化劑，以此在冰雹云中形成大量人工冰雹胚胎，在冰雹胚胎發育的過程中，會與自然胚胎爭奪水分，實現對于水分的有效分散處理，促使胚胎難以形成大冰雹，常見的播撒方式為火箭、高射炮和飛機等，此外，還可以在冰雹云的中下部播撒吸濕核，以此控制冰雹生長。其二，爆炸法，該技術措施主要是利用高射炮等工具，轟擊冰雹云，以此限制冰雹成長[3]。

最后，對防雹效果進行檢驗，保障人工防雹處理的有效性，避免冰雹災害的發生給農業種植帶來巨大損失。

3 人工影響天氣在實際應用中的注意要點

3.1 構建人工影響天氣安全體系

在實際進行人工影響天氣作業的過程中，需要使用到火箭、高射炮、飛機以及人工彈藥等工具，因此存在一定安全風險隱患，為保障人工影響天氣作業質量效果以及安全性，確保工作的順利開展和推進，需要加強對作業安全性的管理和控制。對此，應結合實際工作流程和需求，建立完善的安全體系。

首先，結合實際工作流程和內容，建立相應責任體系，確保政府、公安以及氣象等相關部門明確自身責任，并承擔自身工作職責，保障工作內容得到有效落實，避免出現玩忽職守的情況，為人工影響天氣作業埋藏安全隱患。同時制定安全管理監督條例和應急預案，全面實現安全管控。

其次，構建溝通交流體系，加強各部門之間的溝通交流和協調合作，構建安全管理協作機制，保障有效、準確地傳達各項工作內容，確保相關管理制度得到貫徹落實。

再次，加強對于人工影響天氣相關裝備、彈藥以及作業過程的管理和監控，建立裝備物資動態管理系統以及人工影響天氣作業監控指揮系統，強化安全管理控制。

最后，加強對于相關工作人員的培訓和管理，提升參與人員的安全意識和責任意識，確保人工影響天氣能夠為農業生產提供良好的支持和保障。

3.2 加強區域天氣情況監督分析

基于上述對人工影響天氣作業的分析以及應用方法的研究，可知不同人工影響天氣措施針對不同的農業氣象災害，對于天氣條件也有著不同要求，因此，為保障人工影響天氣在農業種植中應用的有效性，需要加強對于區域天氣情況的監督，以此為后續影響方法、作業時機的確定提供可靠支持和參考。在實際進行天氣監督的過程中，需要注意以下要點內容。

第一，提前對區域天氣情況進行考察分析，并與專家展開交流，進一步明確區域降水量、降水范圍以及持續時間，并在此基礎上，制定區域農業氣象服務專題，將其上報至政府以及農業管理相關部門。第二，提前下發人工影響天氣潛勢預報以及相關通知，并積極與當地氣候部門進行溝通交流，聯合展開人工增雨、防雹等相應人工影響天氣作業。第三，借助電視、廣播、微博、微信以及短信等公共平臺和媒介發布災害預警信息和天氣預報，確保當地能夠做好相應防災減災準備工作。第四，在適當時機展開人工影響天氣作業，嚴格按照專題計劃落實作業，保障防災減災效果，為農業生產種植提供良好保障。

3.3 人工影響天氣前期準備工作

為保障人工影響天氣作業的順利推進和有效落實，在實際開展作業前應做好前期準備工作。一方面，相關管理執行部門，應提前將人工影響天氣作業相關信息進行公告，并針對作業人員展開前期培訓，了解人工影響天氣作業流程以及操作要點等，并辦理人身安全保險，同時加強對相關裝備的檢修、保養和維護管理，確保裝備狀態正常，保障作業安全。另一方面，相關部門還需要做好后勤保障工作、經費預算管理、彈藥采購以及安全檢查等，確保管理制度得到有效落實。除此之外，還應根據實際作業需求，合理對作業站點進行優化調整，包括位置以及配置等多個方面，持續優化作業結構、方法等，提升作業能效，在保障作業效果的同時，降低成本投入，全面確保人工影響天氣作業效果和能力[4]。

3.4 控制人工影響天氣作業時間

為保障災害預防效果，人工影響天氣作業時機的控制是十分重要的。對此，應加強對于當地天氣以及短期天氣的監控和預測，以農業生產安全以及農業種植需求為核心，合理利用自然云汽資源，積極主動展開人工影響天氣作業，合理制定作業計劃。對于干旱情況較為嚴重的春季和秋季，空氣相對更為干燥，因此也是重點防火階段，需要與相關部門進行協同交流，展開人工增雨工作，以此保障人民生命財產安全。對于寒潮、冷空氣高發季節，如10月、11月、4月、12月和3月，應建立天氣預警預報系統，多部門展開協同預防工作，合理采取相應人工影響天氣措施，如對流季節的防雹措施等。除此之外，還應結合當地農作物種植情況，根據作物生長發育需求，合理制定作業部署方案，在防災免災的同時，輔助農業種植發展。由于天氣情況本身變化無常，為強化人工影響天氣作業效果，還應進一步提高反應速度和作業速度，在出現突發情況時，需要把握好處理時機，最大程度上避免自然氣候災害給農業生產種植帶來的不良影響。

3.5 強化人工影響天氣彈藥管理

人工影響天氣作業涉及的內容、物料以及部門相對較多，為保障作業順利推進，需要加強對于人工影響天氣作業當中彈藥管理的重視。

第一，為各個作業站配備專業防爆箱和智慧平臺，定期進行檢查，嚴格規劃、審批作業空域。第二，加強彈藥質量管理，確保彈藥質量，嚴禁不達標彈藥進入倉庫，做好入庫檢查工作，并定期對庫內彈藥質量、性能以及使用期限進行檢查，妥善處置過期或者故障彈藥。第三，結合區域實際氣候特點以及人工影響作業需求，制定彈藥采購計劃，展開預算編制，避免人工影響天氣作業受到影響。第四，構建彈藥管理系統，嚴格控制彈藥出入庫管理，明確每顆彈藥的狀態和用途。第五，加強對于相關工作人員資質、能力的檢驗，確保其持證上崗，具備實踐操作能力。第六，加強對于不同天氣情況的監控和分析，并結合實際災害情況，如云層頂端的溫度、云層內部冰晶濃度、雪晶濃度等，以此合理選擇人工影響天氣的方法，確保人工影響天氣作業的針對性以及有效性[5]。

4 結語

綜上所述，赤峰市本身氣候情況較差，存在干旱、雨水集中等不良情況，對于當地農業生產種植產生了極大影響，在此情況下，為降低自然氣候災害對農業種植的影響，需要根據當地實際情況、天氣變化特點，合理采用人工影響天氣的方式，如人工增雨、增雪，防雹、防霜措施，結合實際需求，選擇合理的催化劑。此外，為保障人工影響天氣作業效果，同時還需要構建作業安全管理體系，加強對于天氣情況的監控和預測分析，并以此為依據明確作業時間，加強對于彈藥等方面的管理重視，充分滿足人工影響天氣作業要求，保障作業效果。