“雨神”进阶路:飞机高炮火箭弹+5万人的协同与创新
栏目:新闻资讯 发布时间:2018-11-08 11:18
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近日,江西省峡江县工作人员进行人工增雨作业。人民视觉

60年来,我国持续通过人工影响天气实现增雨雪、防冰雹等目的

耕云播雨 趋利避害

1958年8月8日,我国在吉林省首次开展飞机人工增雨作业,开启了我国现代人工影响天气事业。60年来,随着作业能力、管理水平和服务效益不断提高,人工影响天气在防灾减灾、农业公共服务体系建设和水资源安全保障等方面,发挥着日益明显的趋利避害作用。

新疆巴音布鲁克草原,乌云密集,雨水将至。一架大型固定翼无人机携带着碘化银焰条燃烧装置,在火箭的助力下直冲云霄,不断向云层播撒人工增雨催化剂。两个多小时后,完成云中播撒作业的无人机,自动打开降落伞,成功着陆。

“催化剂起到了人工增加降雨的效果,为干渴的草原带来了更多的甘霖。”新疆维吾尔自治区气象局局长张守保说。

和巴音布鲁克草原上这一幕类似的人工影响天气的情景,在我国南北各地时常出现。

“人工影响天气是指为避免或者减轻气象灾害、合理利用气候资源,在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理过程进行人工影响,实现增雨雪、防冰雹、消雨、消雾、防霜等目的的活动。”中国气象局应急减灾与公共服务司副司长郭虎介绍。

“人工影响天气关系到农民的切身利益,对他们非常重要”

人工影响天气使用的催化剂主要有致冷剂、吸湿性催化剂和碘化银类催化剂3大类。通过天气雷达、探空仪、气象卫星、探测作业飞机等现代化探测设备,锁定合适的可以作业的目标云以后,通过飞机、火箭、高炮、燃烧炉等把催化剂送入云中,人工干预云的演变,达到趋利避害的效果。

现代人工增雨(雪)活动开始于1946年。我国自1958年开始有组织地开展人工影响天气工作。近年来,我国实施《人工影响天气管理条例》《关于进一步加强人工影响天气工作的意见》等一系列政策措施,有力地推动了人工影响天气事业持续快速发展。

“这60年,党中央、国务院高度重视、加强领导,我国人工影响天气事业开创了新局面。”中国气象局局长刘雅鸣说,“党的十八大以来的6年,是这项工作力度大、发展速度快、作业成效好的6年,各方面都取得了明显进展。”

生态修复和环境保护离不开良好的天气气候,人工影响天气已经成为气象部门保障生态文明建设的重要发力点。在三江源等重点生态保护区、华北等水资源严重短缺区、江河湖泊水库上游,我国持续开展大范围增雨(雪)作业,补充生态用水,扩大湖泊湿地面积,增加草地生物量和覆盖度。

农业是受天气气候影响最大的行业,我国许多地方特别是贫困地区的农业,一定程度上还是“靠天吃饭”。在发生干旱、冰雹的时候和关键农时季节,我国积极开展人工增雨(雪)和消冰雹作业,人工增雨(雪)作业覆盖面积约500万平方公里,人工防雹作业保护面积达50万平方公里,为粮食生产取得连年丰收做出了贡献,也为保护农业设施安全、减轻经济作物灾害损失提供了保障。人工影响天气已经成为农业气象灾害防御体系的重要一环,成为助力农民脱贫奔小康的重要手段。

“我以前在野外工作,曾经看到冰雹把玉米秆全打折了,农民没了收成,坐在地上哭。人工影响天气关系到农民的切身利益,对他们非常重要!”83岁的中国气象科学研究院原人工影响天气所所长张纪淮对记者说,“这辈子能为老百姓做点事,我感到非常欣慰。”

“人工增雨作业效果相当于发挥了几千人的扑火作用”

近年来,在重大任务、重大活动气象保障中,人工影响天气时常大显身手。

2008年8月8日北京奥运会开幕式举行当天,可能带来降雨的云团逼近,人工消雨作业两度成功化解开幕式期间的雨情,确保了精美绝伦的焰火在鸟巢上空绽放。

“当时,通过雷达监测看到降水回波由房山向北京城区移动,气象部门加大了作业力度,对降雨云团实施拦截。结果雨下到了丰台、五棵松,鸟巢滴雨未下。”回想10年前的情景,时任北京市气象台台长、奥运会气象服务团队队长的郭虎仍然记忆犹新。

2008年,张纪淮作为主要现场技术指导之一,参与了北京奥运会、残奥会开闭幕式的人工影响天气作业。“当时采用了飞机、火箭等现代化作业手段来消雨,北京奥运会的人工影响天气作业很成功。”张纪淮说。

今年6月初,内蒙古大兴安岭北部原始林区发生森林火灾,气象部门迅速调配两架国家增雨飞机紧急驰援,适时开展人工增雨作业,增雨量达5000万至7500万立方米。扑火前线指挥部总指挥长、国家林业和草原局副局长李树铭说:“人工增雨作业效果相当于发挥了几千人的扑火作用。”

据统计,6年来,全国实施飞机人工增雨作业6194架次、飞行16871小时,高炮、火箭等地面作业29万次,共发射火箭弹74万枚、炮弹526万发。累计增加降水约2860亿立方米,累计减少冰雹灾害折合经济效益约700亿元。

构架综合立体观测网络,组成空地一体化协同作业体系

近年来,我国健全“政府领导、部门联动、军地协同、齐抓共管”的人工影响天气工作机制,联合推进政策规划、作业计划、能力建设、科技创新、安全监管、投入保障等重点工作。29个省(区、市)、273个市、1549个县级人民政府成立了人工影响天气领导机构,1895个县设立了地方工作机构,负责组织、协调和监管工作。2012年起,财政部加大资金投入,支持地方人工影响天气作业。2012—2017年,地方各级财政支持人工影响天气工作资金投入累计达80亿元。

刘雅鸣说:“目前,卫星、雷达、自动站以及人工增雨机载探测系统,构成了综合立体观测网络;50多架作业飞机、6500多门高炮、8200多部火箭作业系统、5万余名作业人员,组成了空地一体化协同作业体系。”

在国家重大科研项目支持下,人工影响天气关键技术研究取得多项成果,创新引领的科技支撑体系发展壮大。国产新型高效催化剂研发取得突破性进展,催化效率提高100倍以上。雷达指挥、自动发射、立体播撒的火箭作业系统研制成功,达到世界领先水平。自主研发的3公里精细化云降水数值预报系统投入业务运行。

我国人工影响天气专家先后赴古巴、阿富汗等国家指导开展人工增雨作业。印度、斯里兰卡、印度尼西亚、阿联酋、蒙古国等“一带一路”沿线国家,就人工影响天气工作寻求我国技术支持与业务合作。

“云的脾气,我们还远远没有摸透”

“经过60年的不懈奋斗,我国人工影响天气事业的面貌发生了历史性变化,业务布局日趋合理,作业规模逐渐扩大,科技水平不断提高,效果效益明显提升,总体上达到世界先进水平。”刘雅鸣说,“同时,我们也清醒地看到,面对国家需求,人工影响天气工作还存在一些明显差距。一些关键核心技术还不完全掌握,科技创新能力需要进一步增强。”

最近,中国气象局组织召开了人工影响天气专家交流会。专家们普遍认为,我国人工影响天气的业务、基础设施、装备进步显著,但科研方面的进步相对慢一些。

“成云致雨的过程,我们还远远没有搞清楚。云里面,还藏着太多的秘密。云的脾气,我们还远远没有摸透。”张纪淮说。长期以来,他一直保持着时常抬头看天观云的习惯。

中国气象局人工影响天气专家、研究员李集明表示,目前人工影响天气还有一些关键的问题没有解决。云变成降水,涉及微物理过程、动力过程、热力过程,这些过程相辅相成,非常复杂,还有很多科学问题没有搞清楚。降水系统的时空变化很大,每个系统的动力条件、热力条件、水汽供应可能很不一样。科研投入力度还需要进一步加大。

加强科技攻关,对人工影响天气持续发展至关重要。刘雅鸣表示,将围绕云水资源监测评估、人工影响天气作业效益评估等关键技术开展科技攻关。建立、完善一批典型科学试验示范区和重点试验基地,开展空地结合探测试验,强化科学作业、精准作业的科技支撑,提高人工增雨雪、冰雹防控、大城市雾霾消减等作业效率。

“在国家的支持下,近几年来,我国的人工影响天气作业设备、探测设备等关键设备有了巨大的进步,包括人工影响天气飞机、室内试验装置以及东北、西北、华北的外场试验基地等,这为下一步科学研究打下了基础。”李集明说,“我相信未来5到10年,我国的人工影响天气能取得全世界领先的成果。”(记者 刘 毅)


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