基于人工影響天氣的農業氣象防災減災措施

摘要 在“雙循環”新發展格局下，我國建立了統一大市場，促進了農業產業結構調整，為農產品的流通提供了良好環境。當前，我國正處于農業高質量生產時期，應借助人工影響天氣強化氣象防災減災能力。以此為出發點，分析了人工影響天氣中常用的人工增雨、增雪、防雹、防霜方法，通過討論人工影響天氣技術在農業氣象防災減災中的應用問題，提出了幾點較有針對性的應對措施。

關鍵詞 人工影響天氣；農業氣象；防災減災；措施

中圖分類號：P48 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）03–0194-03

我國屬于農業大國，在幾千年的傳統農業發展過程中，形成了精耕細作的生產方式。然而，當遭遇雨、雪、冰雹、蟲害、霜凍、干旱等氣象災害后，會給農業造成重大損失，嚴重時可導致災荒。中華人名共和國成立后，通過農業現代化轉型，整體上提高了農業氣象防災減災能力。當下，在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下，我國實施了鄉村振興戰略，通過調整農業產業結構、推動農民職業化轉型、建設美麗鄉村等，帶領中國農民走向了小康之路。在此大背景下，需要在“十四五”建設關鍵時期積極汲取前期經驗，持續加強對人工影響天氣的應用，為農業氣象防災減災賦能。

1 人工影響天氣常用方法分析

1.1 人工增雨

人工增雨是人工影響天氣中應用最多的方法，主要是指在尊重自然規律的前提下，利用物理原理與化學原理，將干冰等物質投放至天空，通過投放工人冰核、降雨催化劑的方法，誘發冰晶反應，改變云層微物力結構，增加降水量。目前，在人工增雨時，以飛機播撒、炮彈發射、火箭發射方式為主，可以較好地優化自然環境，化解干旱問題。從比較優勢來看，該方法的投入成本低、效果好，而且不會影響農業正常生產，適用于我國各個地區。尤其進入夏收季節后，農作物因天氣干燥容易著火[1]。在這種條件下，借助人工增雨能夠起到滅火救災的作用。人工增雨原理如圖1所示。

1.2 人工增雪

在人工影響天氣常用方法中，與人工增雨原理相同的是人工增雪方法，差異主要集中在天氣條件要求方面，人工增雪需要大氣環境中具備相對充足的水汽，并借助衛星、雷達跟蹤降雪云層等達到人工增雪目標[2]。現階段在進行人工增雪時，應用的化學藥品以干冰（固體二氧化碳）為主，配套的催化劑包括碘化銀、液氮以及乙醇等。人工增雪主要集中在冬、春季節。例如，部分地區的農業生產中由于缺乏降雪，農作物既不能受到較好的保護，順利過冬，渡過“倒春寒”，又缺乏雨水的滋養與灌溉。此時，就可以利用人工增雪方式達到上述目標。

1.3 人工防雹

在全球氣候變暖，溫室效應增強的情況下，冰雹災害發生頻率增加。近年來，我國冰雹災害頻發，不僅對農作物造成了嚴重破壞，甚至出現了冰雹傷人事件，給人民的生命與財產造成了威脅。通過人工影響天氣中的人工防雹方法，可以減少冰雹災害的發生，起到保護農作物、保障農業生產的作用。在具體實施時，主要是在已經形成的冰雹云中增加人工冰核，借助自然雹胚之間的競爭消耗云層中的過冷卻水，減少冰雹的數量。需要注意的是，冰雹災害出現時往往與雷暴天氣、大風相隨，在實際開展人工防雹時，應盡可能利用衛星、雷達等對其進行追蹤，強化人工防雹控制能力。從經驗來看，人工防雹主要包括檢查炮彈→發射→冰晶雹胚與自然雹胚競爭→下落融化雹胚與小雹粒等[3]。

1.4 人工防霜

我國以季風氣候為主，春季、秋季、冬季均可能發生霜凍現象，整體上霜期相對較長。在這種情況下，容易給農作物造成較大危害并導致減產。例如，春季正處于農作物生長初期，喜溫植物已經出苗，遭遇春季霜凍后，幼苗會在夜間霜凍條件下受到損壞甚至凍死。此時，可以利用人工影響天氣中的人工防霜方法應對此類災害。新時期，在人工防霜實踐中，主要采用燃燒發煙法與煙霧法，一方面可以減少地面輻射冷卻的速率，另一方面能夠起到增溫作用，提高距離地面較近區域的溫度。由于當前使用的煙霧材料均為環保型產品，污染相對較少，可以較好地實現人工防霜的目的。

2 人工影響天氣在農業氣象防災減災中應用存在的問題

2.1 氣象防災減災管理制度不健全

人工影響天氣在農業氣象防災減災中應用時，普遍存在管理制度不健全的問題。從表現方面來看，管理標準不統一、安全管理規章制度不健全、監督管理相對缺乏。同時，在已經形成的“管理制度引領各項機制一體化運作”實踐模式下，協同機制、權責機制的配套存在不足。導致制度規范條例不健全、運行機制不完善的原因主要是對農業防災減災的認識不全面，管理理論不夠深入、管理范圍不夠廣、管理指標不夠精細等[4]。此時，較難在原有管理制度適用性變差后，及時修正、完善、健全氣象防災減災管理制度。

例如，近年來，根據農業氣象防災減災中應用人工影響天氣的實際需求，增加了站點設置。但是，由于在站點空域安全管理方面，對相關標準的研究較少，隨著無人機在各領域的應用逐漸增多，容易在信息不對稱的情況下，對其造成相應的危害。再如，部分單位在防災減災時，沒有對人工影響天氣的技術進行理論、技術推廣、管理指標方面的細致研究，一方面，不能將安全、資源、科技聯合起來，容易造成人工影響天氣技術應用效果不足的情況；另一方面，沒有對空射炮、高炮、火箭、飛機，以及配套的車輛等進行全面分析，容易在實際管理中發生資源錯配、多配、少配、配置不足等情況。尤其是人工影響天氣技術應用時，與農業氣象防災減災主體密切關聯，部分單位在基層不能發動群眾，與群眾形成合力，共同進行防御，既不能保障防災減災效果，又難以將農業經濟損失降至最小[5]。

2.2 人工影響天氣操作風險大

人工影響天氣技術應用后，雖然能夠輔助農業行業實現氣象防災減災，但在具體的操作過程中，以外場作業為主，在管理制度不健全、執行機制不完善的條件下，加上火箭架年久失修、彈藥存儲要求高、運輸環境復雜，操作風險相對較大，容易造成安全事故。以火箭架年久失修為例，在人工增雨、增雪、防雹、防霜等過程中，火箭架長期暴露在外場作業環境，而且會受到人工影響天氣技術應用后雨、雪等因素的影響。此時，火箭架材料會與此類因素發生物理、化學反應，并出現銹蝕、腐蝕現象，輕者導致配件、零件損壞與失靈，嚴重時不排除其靈活性不足與可靠性下降造成的安全事故。究其原因，除了日常管理中涂抹黃油不及時、維保措施跟進不足外，主要是對此類設備的隱患排查不足，容易因小失大，引發安全事故等。

再如，人工影響天氣技術應用時使用的催化劑、火箭彈等，均屬于危險物品，具有易燃、易爆等特征，在運輸過程中，受到地理條件、車輛運動等因素的影響，存在安全隱患，事故發生率相對較高。尤其在氣象災害條件下，伴有雷電等現象，此時，不排除雷電、靜電等對此類危險物品的影響及引燃、引爆等。尤其在裝彈過程中，需要輕拿輕放，才能保障其安全。事實上，在防爆車輛、防爆人員數量較少的情況下，且運輸、搬運、裝彈等方面的培訓相對不足，容易因綜合素質不高等造成風險。除此之外，在彈藥倉儲方面，按照就近原則存儲時，部分地區的環境相對較差，既要防火、防盜，又要防雷、防靜電，工作需求多，在人工影響天氣技術應用相對增多的條件下，不排除入庫登記、存庫盤點、出庫記錄方面發生錯拿、錯用的風險。

2.3 各項資源的配置率相對較低

人工影響天氣的技術種類多，應對環境復雜，在農業氣象防災減災應用實踐中，需要根據各地的實際情況進行資源配置。雖然在“雙循環”新發展格局下，根據農業統一大市場的發展現狀，在各地區增強了對人、機、材、技、法、環、管理等各項資源的整體配置。但是，由于不同地區的農業發展不均衡，而且正處于農業轉型升級關鍵時期，變化相對較大，對人工影響天氣技術的應用需求各不相同。在此情況下，各項資源方面的標準配置與實際配置之間存在一定的差距。從各地實踐經驗看，近年來，在鄉村振興戰略實施后，隨著農業產業化發展速度加快，各項人工影響天氣技術相關的資源配置相對較少。

例如，在人工增雨、增雪、防雹、防霜等實踐中，應用的催化劑、火箭彈等均屬于耗材，而各地區的氣象存在局部差異，天氣狀況變化較大，針對此類耗材的使用有所不同。當各地按照最小投入原則進行資源配置時，往往存在資金投入少、耗材使用多的情況，此時容易出現資源短缺或配置不及時的情況，會直接影響人工影響天氣技術的應用。再如，新時期人工影響天氣與農業氣象預報之間的關系越來越密切，雖然加強了信息共享，但在數據關聯分析方面仍有所不足，此時需要配置大量的數字技術，前期投入、后期運維管理的費用相對較多，部分單位受到資源不足的影響，技術創新不足、控制系統研發力度不夠，不利于人工影響天氣技術的可持續發展。

3 人工影響天氣在農業氣象防災減災中的應用

3.1 結合生態文明思想，健全防災減災制度

首先，要秉承生態文明思想，從管理理論、管理范圍、管理指標方面，深化現有農業氣象防災減災技術，更為全面地認識人工影響天氣技術的應用價值，提高對此類技術的重視程度。其次，應從安全管理、監督管理、倉儲管理、質量管理等方面出發，完善各項規章條例，確保管理要素的完整性與管理指標的全面性。同時，應嚴格按照“制度引領各項機制并行運作”模式，明確劃分不同崗位的職能，并明確責任，約束各項管理人員的行為，保障權責機制的有效落實。此外，應根據人工影響天氣技術實踐單位、氣象預報單位、農業管理單位、環境管理單位的協同管理需求，增強協同機制建設，確保各單位之間的信息交流與數據共享，提高人工影響天氣技術應用的精準性。

3.2 利用先進數字技術，提高預報預警能力

建議在新時期加強對先進數字技術的利用，提高對農業氣象災害、人工影響天氣技術應用風險的預報預警能力。首先，應加強雙預防機制在風險管理中的應用，加強風險點梳理、風險因素分析及隱患排查。其次，目前環境管理、氣象預報單位已基本實現數據化管理。在此情況下，人工天影響天氣實踐單位應借鑒其經驗，加強對WebGIS技術的應用，利用Web服務器、地圖服務器搭建風險預報預警系統，并將其與其他部門的平臺相關聯，利用預測預報模型，對采集到數據庫的各項業務數據進行分析與處理，實現對安全操作風險、氣象災害風險、環境破壞風險的統籌管理（圖2）。

3.3 根據農業產業發展，優化各項資源配置

目前，在農業氣象防災減災實踐中，為了實現人工影響天氣技術的高質量應用，建議加強對農業產業發展現狀的調查研究，盡可能提高資源配置效率。具體而言，新時期，已經建立了統一大市場，此時應調查農貿市場提供的農產品流通數據、當地農業產業規模數據、農作物種類數據，并在資源標準配置的基礎上，結合氣象變化，分析本地區應用人工影響天氣資源的配置需求。然后，根據技術研發、物料配置、人工影響天氣技術應用種類與頻率等，配套配置增雨、增雪、防雹、防霜等方面的資源。例如，按“兩庫一室”建設配置資源，建立新增長點，解決天氣作業盲區問題等。

4 結束語

人工影響天氣的常用方法較多，在農業氣象防災減災中，通過應用此類方法，可以改善干旱環境，減少冰雹造成的損失，預防霜凍，起到滅火救災等作用。在新時期高質量發展階段，加強對人工影響天氣技術要素的配置，有利于防災減災，提高農業全要素生產率。由于當前應用此類技術時仍然存在制度不完善、風險管理不足、儲備力量不強等問題，因而建議嚴格按照“具體問題，具體分析，針對性解決”的基本思路，優化新理念、新技術、新人才等資源配置，增強此類技術在農業氣象防災減災中的應用效果。

參考文獻

[1] 卿燃莉，安明.農業防災減災中氣象服務的應用及農業氣象智慧化發展[J].河北農機，2022，13（11）：106-108.

[2] 普布，次珍，旦增克珠.農業防災減災與特色氣象媒體服務研究應用[J].農業災害研究，2022，12（6）：137-139.

[3] 王澤豪.人工增雨對農業防災減災的影響研究[J].新農業，2022（9）：65-67.

[4] 陳金坤，張曉彬，朱虹.新形勢下氣象防災減災服務農業的作用及策略研究[J].黑龍江糧食，2021（9）：113-114.

[5] 陳超.天氣預報在農業防災減災中的應用及提升對策探析[J].南方農業，2021， 15（20）：191-192.

責任編輯：黃艷飛

Agrometeorological Dis-

aster Prevention and Mitigation Measures Based on Weather Modification

Wei Ke （Jiyuan Meteorological Bureau Jiyuan， Henan 459000）

Abstract Under the new development pattern of “double circulation”， China has established a unified market， promoted the adjustment of agricultural industrial structure， and provided a good environment for the circulation of agricultural products. At present， it was in the period of high quality agricultural production， so we should strengthen the meteorological disaster prevention and reduction capability with the help of weather modification. Taking this as the starting point， this paper analyzes the methods of artificial precipitation enhancement， snow enhancement， hail suppression and frost prevention commonly used in weather modification， discusses the application of artificial telephone number in the prevention and reduction of agricultural meteorological disasters， and puts forward several more targeted countermeasures.

Key words Weather modification; Agrometeorology; Disaster prevention and mitigation; Measures

作者簡介 衛科（1984—），男，河南濟源人，工程師，主要從事人工影響天氣研究。

收稿日期 2023-01-06