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            “解鎖”人工影響天氣:“變天”為民所用

            來源:中國科學報   發布時間:2018年09月18日15:54
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            本報見習記者 韓揚眉 記者 潘希

              人們總希望,降雨該來時來,冰雹能少則少。雖然控制自然并不現實,但影響和干預局部天氣,也許不再是夢想。

              1958年夏季,中國在吉林首次使用飛機進行人工增雨,拉開了我國現代人工影響天氣事業的序幕。60年來,正是一項項技術的成功“解鎖”,使中國成為世界上人工影響天氣業務最活躍的國家之一。

              人影作業 科學“變天”

              “人工影響天氣技術建立在云降水物理研究基礎上。”中國氣象局人工影響天氣中心主任李集明告訴《中國科學報》記者。

              云團變幻多端,讓人捉摸不透。理解云的變化規律,才能科學“變天”。李集明介紹說,云有“冷云”和“暖云”之分,使用的催化劑也不同。“冷云”即零攝氏度以下的云,存在極其不穩定的過冷水。對其施加外界刺激,便會結成冰晶并迅速長大,然后下落到溫暖云層中融化。這個“刺激”就是催化劑,目前主要有結晶劑(碘化銀)和制冷劑(干冰和液氮)。

              而“暖云”人工增雨,是針對暖云層中穩定的小云滴,引入吸濕性強的顆粒,使得云內產生大粒子,大粒子在下落過程中碰撞小云滴,使得云滴逐步長大,從而形成降雨。

              “人工增雨作業覆蓋面已達500萬平方公里,人工防雹作業保障面積也達到50萬平方公里,有力地保證了糧食生產和農業安全。”中國氣象局應急減災與公共服務司副司長郭虎說。

              科技驅動 有效“變天”

              影響天氣的關鍵是影響云。快速精準識別云層中哪個位置適合增雨或防雹,是一項核心技術。通過自主創新,中國研發出了高分辨率的云數值預報模式,并建立了星空地立體化的綜合觀測系統。“實現了3千米水平分辨率的云降水數值預報,對中國上空的云進行實時全天候的監測預報,可準確判定最佳作業條件。”李集明說。現已投入運行的觀測手段有風云系列氣象衛星8顆、地面自動站5萬多個、天氣雷達206個。

              有了作業條件,還要有手段把催化劑送到云中,即“作業裝備”。“目前有50多架作業飛機、6500多門高炮、8200多部火箭作業系統。”李集明說,其中,立體播撒、雷達指揮并自動播撒的火箭作業系統研制成功,達到世界領先水平。同時,國產新型高效催化劑的研發也取得了突破性進展,催化效果提高了100倍以上。

              如何保證裝備“乖乖”地把催化劑送入最佳云區?“實時跟蹤指揮技術很重要。”李集明表示,利用衛星的空地通信技術手段,通過海事衛星+北斗實現指揮中心和飛機實時通信,實現空地一體化指揮,使飛機作業更有效。

              不過,李集明坦承,人工增雨作業效果的定量檢驗技術,目前還是一個世界性難題。中國、美國、以色列等國家均開展了一系列研究試驗,取得了一些成果,但未徹底解決該問題。

              “從2014年開始,我們在全國又選了4個試驗區,利用最新的觀測設備再配合數值模擬來開展人工增雨的效果檢驗,再過幾年可能會有比較可靠的數據結果。”李集明說。

              耕云播雨 “變天”佑民

              自1997年開展黃河上游人工增雨科學試驗以來,三江源的湖泊濕地面積不斷增大,草地生物量和覆蓋度逐年增加,江河源徑也再無斷流之事。

              今年6月,內蒙古大興安嶺汗馬國家級自然保護區發生森林火災,國省合作利用飛機多次開展增雨作業,增雨量達5000萬至7500萬立方米。“人工增雨作業效果相當于發揮了幾千人的作用。”撲火前線聯合指揮部如此評價。 近6年來,全國實施飛機人工增雨作業6194架次、飛行16871小時,地面高炮、火箭等地面作業29萬次,共發射火箭彈74萬枚、炮彈526萬發,累計增加降水約2860億立方米,累計減免冰雹災害折合經濟效益約700億元。

              “人影取得的成就,離不開科技創新的引領和支撐。”郭虎說,“我們有世界上最先進的人工增雨作業飛機、高炮、火箭等設備,科研創新能力未來還會進一步增強。”

              (來源:《中國科學報》2018年9月18日第4版綜合 責任編輯:欒菲)

              

              

             

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