人工影響天氣在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)中的作用分析

劉堯，羅錦華，王楠，牛琳琳，趙楠

（盤錦市氣象局，遼寧 盤錦 124010）

我國(guó)是一個(gè)歷史悠久的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)收益也一直是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，但是近年來(lái)由于自然環(huán)境的惡化，農(nóng)作物的生長(zhǎng)受到了嚴(yán)重的影響。為了盡可能地減少干旱、冰雹、雪災(zāi)等災(zāi)害造成的損失，對(duì)人工影響天氣技術(shù)進(jìn)行研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 建立人工影響天氣系統(tǒng)的重要性

1.1 保障農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展初期，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展放在首位，忽略了對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)，導(dǎo)致了我國(guó)生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，各地氣候也受到了一定的影響，開(kāi)始頻繁出現(xiàn)冰雹、干旱等災(zāi)害，嚴(yán)重影響了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益。在此背景下，建立人工影響天氣系統(tǒng)有助于加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶的保障，減少經(jīng)濟(jì)損失，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

1.2 構(gòu)建社會(huì)主義新農(nóng)村

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也提出了更高的要求，為了加快構(gòu)建社會(huì)主義新農(nóng)村，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化與科技化，就必須采取一定的措施來(lái)應(yīng)對(duì)氣候?yàn)?zāi)害。建立完善的人工影響天氣系統(tǒng)有利于農(nóng)村防災(zāi)減災(zāi)工作的順利進(jìn)行，并能在一定程度上造福百姓[1]。

2 農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)工作中人工影響天氣的作用

2.1 人工降雨

旱災(zāi)是一種因異常干旱形成的氣象災(zāi)害，在發(fā)生旱災(zāi)時(shí)，耕地土壤中的水分會(huì)隨溫度升高而不斷蒸發(fā)，從而不能滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)所需，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)或者絕收，嚴(yán)重影響了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益。我國(guó)位于亞洲季風(fēng)氣候區(qū)，受地域影響，干旱通常發(fā)生在每年的春季、夏季以及秋季。春旱會(huì)影響種子的萌發(fā)，造成種子的發(fā)芽率過(guò)低；夏旱會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成影響，以小麥為例，當(dāng)小麥處于夏季苗期遭遇干旱缺水時(shí)，麥苗的葉心不長(zhǎng)，會(huì)呈現(xiàn)萎縮狀態(tài)，增加小穗和小花的可能性；秋旱則會(huì)直接影響到農(nóng)作物的收成。值得注意的是，干旱后較容易發(fā)生蝗災(zāi)，蝗災(zāi)會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不可估量的損失。

人工降雨是一種可以有效解決干旱問(wèn)題的新技術(shù)，也被稱為人工增雨，其技術(shù)原理是基于自然降雨形成的條件，通過(guò)人為補(bǔ)充某些因素，促使云滴碰撞或者凝結(jié)，進(jìn)而迅速形成雨滴降落。在這一技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，需要根據(jù)所要降雨地區(qū)的云層成分特點(diǎn)，選擇最適宜的時(shí)機(jī)，利用火箭彈、飛機(jī)等向?qū)?yīng)云層中傳送鹽粉、干冰、碘化銀等不同類型的催化劑，促使云層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生降雨。按照云層的溫度，人工降雨可以分為冷云降雨和暖云降雨兩種，當(dāng)干旱地區(qū)的云層在零度以上時(shí)，應(yīng)該選用尿素、鹽粉等吸濕性較強(qiáng)的粒子作為催化劑，而當(dāng)干旱地區(qū)的云層在零度以下時(shí)，則需要用火箭彈等向云層傳送碘化銀等催化劑，加快冷云產(chǎn)生冰晶的速度，增大其上的冰晶密度，從而形成降雨。

實(shí)踐表明，當(dāng)所需降雨地區(qū)的云層溫度在零下三度左右時(shí)，人工降雨的效果最為明顯，當(dāng)前，人工降雨技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在降低干旱損失、促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)方面發(fā)揮了重要的作用。

2.2 人工防雹

冰雹指的是從云層降落的冰塊或者冰球，是造成我國(guó)農(nóng)作物減產(chǎn)的主要災(zāi)害性天氣之一，常發(fā)生于春夏之交，一般情況下冰雹如同黃豆、綠豆大小，但也有部分情況下會(huì)大如栗子、雞蛋。當(dāng)冰雹發(fā)生時(shí)通常伴隨著雷雨、大風(fēng)等極端天氣，容易損壞生長(zhǎng)期農(nóng)作物的莖稈、穗粒、葉片等，影響農(nóng)作物的最終產(chǎn)量，進(jìn)而減損農(nóng)民的最終收益[2]。

在云層中存在的水滴與冰晶，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中逐漸凍結(jié)、合并，并被強(qiáng)烈的上升氣流運(yùn)送到含水量較高的云層，就會(huì)形成冰雹的核心，因此人工防雹的要點(diǎn)就在于抑制初始的冰雹在含水量積累區(qū)的生長(zhǎng)。具體實(shí)踐為找到農(nóng)作物生長(zhǎng)區(qū)上方的冰雹累積帶，對(duì)即將降落冰雹的危害性進(jìn)行評(píng)估，若冰雹會(huì)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成影響，則需要向含水量積累區(qū)輸送大量的冰晶，利用冰晶會(huì)與冰雹核心爭(zhēng)奪云層中有限的水資源的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)消除冰雹的目的。

近年來(lái)，隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，人工防雹技術(shù)也取得了一定的進(jìn)展，具體體現(xiàn)為兩個(gè)方面的進(jìn)步：第一，向含水量積累區(qū)發(fā)射冰晶時(shí)，從最初的高炮逐漸演變?yōu)榛鸺?、高射炮等工具，提高了工作效率與作業(yè)精準(zhǔn)性。第二，研發(fā)出了新型的冰雹災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于天氣形勢(shì)，利用雷達(dá)等設(shè)備對(duì)相關(guān)云層結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測(cè)，并結(jié)合多方資料，通過(guò)計(jì)算得出對(duì)冰雹的精準(zhǔn)判斷，從而起到了預(yù)警作用。

2.3 人工消霧

霧的本質(zhì)是大量懸浮在空中的微小雨滴，主要發(fā)于秋、冬兩季，是一種較為常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，但是霧會(huì)影響到農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)，進(jìn)而損害農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收益。霧天影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的原因主要有以下三點(diǎn)：第一，霧氣妨礙了植物的光合作用，而光合作用是農(nóng)作物對(duì)光能的吸收、轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)藏的過(guò)程，也是保證農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，當(dāng)霧天長(zhǎng)期存在時(shí)，農(nóng)作物會(huì)出現(xiàn)萎靡、矮小、病變的現(xiàn)象。第二，部分因空氣流動(dòng)形成的霧氣可能裹挾著一些植物病菌，而當(dāng)霧氣附著在植物表面時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物病變。第三，由于霧氣本身的特點(diǎn)，其存在時(shí)會(huì)使周邊環(huán)境變得過(guò)于潮濕，導(dǎo)致農(nóng)作物莖稈軟弱，并降低了農(nóng)作物本身的抗病性，容易使病菌趁虛而入。

根據(jù)霧的形式還可以將其分為臭霧、海霧、火霧以及酸霧等，其中臭霧會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物病變，海霧會(huì)使農(nóng)作物脫水枯萎，火霧會(huì)把農(nóng)作物熏黃，將果實(shí)熏掉，酸霧對(duì)農(nóng)作物的危害性甚至?xí)^(guò)酸雨。人工消霧是一種能夠有效降低霧天損失的技術(shù)手段，其技術(shù)原理是基于冰云與水云混合會(huì)產(chǎn)生降雨這一特點(diǎn)，向農(nóng)作物上方云層發(fā)射甲烷、干冰以及碘化銀等催化劑，從而產(chǎn)生冰晶，借此來(lái)消耗霧滴，形成降水。除此之外，隨著科技的發(fā)展，動(dòng)力法、加熱法也逐漸被應(yīng)用在人工消霧中，并取得了良好的應(yīng)用效果。

3 完善人工影響天氣系統(tǒng)的措施

3.1 建立高水平的專業(yè)隊(duì)伍

一支高素質(zhì)、專業(yè)的人才隊(duì)伍是實(shí)現(xiàn)人工影響天氣，達(dá)到減災(zāi)減害目的的基礎(chǔ)，具體來(lái)說(shuō)，這支隊(duì)伍需要掌握系統(tǒng)性的專業(yè)知識(shí)，還要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)突然發(fā)生的各種危害農(nóng)作物生長(zhǎng)的自然災(zāi)害具有一定的處理能力與應(yīng)變能力。與此同時(shí)，隨著人工影響天氣系統(tǒng)的不斷更新?lián)Q代，也要求相關(guān)人員具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，能夠盡快掌握新型探測(cè)軟件、業(yè)務(wù)軟件以及作業(yè)裝備的使用方法。為了加快高水平專業(yè)隊(duì)伍的建設(shè)，可以從以下幾個(gè)方面入手：第一，加大政府資金投入，吸引專業(yè)人才入駐。第二，定期聘請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家開(kāi)展講座，進(jìn)行知識(shí)的傳授與分享，同時(shí)還可以每隔一段時(shí)間開(kāi)展人工影響天氣的知識(shí)的考核，將考核結(jié)果與每個(gè)員工的福利聯(lián)系在一起，提升員工學(xué)習(xí)的積極性。第三，健全責(zé)任制度，使氣象勘測(cè)等具體任務(wù)細(xì)分并落實(shí)到每個(gè)工作人員的身上，一旦發(fā)生因氣象災(zāi)害導(dǎo)致農(nóng)作物收成受到重大影響，可以隨時(shí)對(duì)其進(jìn)行追責(zé)，從而消除相關(guān)工作人員的懈怠思想。

3.2 完善儲(chǔ)備物資

當(dāng)前，我國(guó)有十個(gè)左右的一級(jí)救災(zāi)物資儲(chǔ)備點(diǎn)，但是大多分布在省會(huì)城市，當(dāng)氣象災(zāi)害真的發(fā)生時(shí)，無(wú)法及時(shí)將物資傳送到災(zāi)害地區(qū)，造成這一現(xiàn)象的原因是我國(guó)幅員遼闊，農(nóng)村又一般地處偏遠(yuǎn)，交通條件與距離嚴(yán)重影響了物資的傳送效率。為了進(jìn)一步發(fā)揮人工影響天氣系統(tǒng)的作用，可以選擇在自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)建立二級(jí)救災(zāi)物資儲(chǔ)備點(diǎn)，保證干冰、碘化銀、冰晶等的儲(chǔ)備量，以便在災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)地預(yù)防與治理。

4 結(jié)論

綜上所述，人工影響天氣技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)的防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮著重要的作用，能夠有效降低自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物的損害，保障農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。但是當(dāng)前我國(guó)人工影響天氣系統(tǒng)還存在著一些問(wèn)題，包括相關(guān)工作人員專業(yè)素質(zhì)不高、物資儲(chǔ)備點(diǎn)太少等，阻礙了人工影響天氣技術(shù)發(fā)揮出應(yīng)有的效果。