張家口市人工影響天氣發(fā)展與探討

王淼

摘要 多年來，張家口市使用飛機、火箭、高炮及碘化銀煙爐開展人工影響天氣作業(yè)，開發(fā)利用空中水資源，緩解水資源短缺，減輕氣象災(zāi)害，促進水源涵養(yǎng)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)，取得了一定的成效。通過回顧張家口市人工影響天氣的發(fā)展歷程，分析當(dāng)前存在的突出問題，并針對問題提出未來發(fā)展的對策建議，以期更好地服務(wù)于本地氣象防災(zāi)減災(zāi)和經(jīng)濟社會發(fā)展。

關(guān)鍵詞 人工影響天氣;人工增雨;氣象防災(zāi)

中圖分類號：P48 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095–3305（2021）01–0078–02

人工影響天氣（簡稱“人影”）是指為避免或者減輕氣象災(zāi)害，合理利用氣候資源，在適當(dāng)條件下通過科技手段對局部大氣的物理、化學(xué)過程進行人工影響，實現(xiàn)增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等目的的活動[1-3]。人影是合理開發(fā)利用氣候資源、改善和保護生態(tài)環(huán)境、減輕冰雹干旱等氣象災(zāi)害的重要科技手段之一，是氣象服務(wù)工作的重要組成部分，做好人影工作對氣象防災(zāi)減災(zāi)有著重要意義。

1 張家口市地理和氣候概況

張家口市地處河北省西北部，東靠承德市，東南毗連北京市，南鄰保定市，西、西南與山西省接壤，北、西北與內(nèi)蒙古自治區(qū)交界，總面積約3.7萬km2。張家口屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，地形復(fù)雜，災(zāi)害性天氣多發(fā)，農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)一直受到干旱、冰雹等氣象災(zāi)害的威脅，特別是干旱缺水，已成為困擾地方經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。多年來，張家口市年平均降水量395.9 mm，比全國平均自然降水量少30%。根據(jù)多年平均歷史資料分析，張家口市1年中大于5 mm的降水日數(shù)為23 d，且主要出現(xiàn)在5—9月，集中于6—8月，占全年的63%，資源型缺水問題突出。另外，張家口市夏季頻發(fā)的冰雹災(zāi)害性天氣也幾乎每年都會給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活造成巨大損失。

2 人影工作發(fā)展簡要回顧

針對水資源短缺，災(zāi)害性天氣頻發(fā)的實際情況，張家口市多年來使用飛機、地面火箭、高炮及碘化銀煙爐開展人影作業(yè)，試圖開發(fā)利用空中水資源，增加地表水和補充地下水，緩解水資源短缺，減輕氣象災(zāi)害，以增加植被覆蓋、改善水土流失、促進水源涵養(yǎng)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

2.1 高炮防雹

張家口市的人影工作起步于20世紀(jì)70年代，主要以高炮人工防雹為主。當(dāng)時林果業(yè)大規(guī)模發(fā)展，葡萄、蘋果等經(jīng)濟作物大面積種植，由于雹災(zāi)嚴(yán)重，高炮防雹減災(zāi)十分迫切且重要。鼎盛時期，張家口全市范圍內(nèi)用于防雹的高炮最多達103門，從事防雹作業(yè)人員近400人。直到20世紀(jì)90年代，隨著葡萄、煙葉網(wǎng)狀防雹的實施，防雹高炮開始逐步削減。至2020年，僅剩兩門高炮在用。

2.2 人工增雨

張家口市人工增雨工作始于2001年，當(dāng)時主要為地面火箭人工增雨作業(yè)。2006年開始由張家口市財政出資，租用增雨飛機駐場張家口機場，每年進行兩個月的飛機增雨作業(yè)。為了更好地開展人工增雨工作，張家口市委、市政府于2007年成立了由市長擔(dān)任組長的全市人工增雨工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)全市人工增雨工作的組織領(lǐng)導(dǎo)、重大決策制定、協(xié)調(diào)解決工作中的重點和難點問題等。自2010年起，全市先后布設(shè)高山碘化銀煙爐25座，主要開展冬春季節(jié)人工增雪和對火箭增雨作業(yè)進行有效

補充。

作為2022年冬奧會人影氣象服務(wù)保障工作的重要組成部分，2018年冀西北飛機增雨基地正式建設(shè)完成并投入使用，由河北省政府出資購置的一架運-12人工增雨（雪）飛機常駐張家口機場。飛機搭載了先進的云微物理探測設(shè)備，可在飛機作業(yè)時直接探測云中各種水成物粒子譜、數(shù)濃度等微觀特征，同時能夠?qū)崟r觀測云降水系統(tǒng)的宏觀特征量，對于判別作業(yè)條件、確定作業(yè)時機和部位，提高人工增雨作業(yè)技術(shù)水平和監(jiān)測空中云水資源動態(tài)等有著非常重要的作用。

至2020年，張家口市共有火箭發(fā)射系統(tǒng)37套，碘化銀煙爐25部，防雹高炮2門，人影作業(yè)飛機1架，形成了多種作業(yè)方式組成的地基、空基綜合人影作業(yè)體系。開發(fā)空中云水資源能力、應(yīng)對氣候變化、防御氣象災(zāi)害及保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全能力都有顯著提升。

3 發(fā)展前景與存在問題

2019年國家發(fā)展改革委員會聯(lián)合河北省人民政府聯(lián)合印發(fā)的《張家口首都水源涵養(yǎng)功能區(qū)和生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)建設(shè)規(guī)劃（2019—2035年）》提出，到2035年，張家口市全面建成首都水源涵養(yǎng)功能區(qū)和生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)。2019年8月河北省委、省政府印發(fā)了《關(guān)于貫徹落實建立更加有效的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展新機制的實施方案》。實施方案提出，要以籌辦2022年北京冬奧會為契機，加快建設(shè)張家口市生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)，提升張家口地區(qū)生態(tài)保障、水源涵養(yǎng)、綠色產(chǎn)品供給等功能，打造京津冀生態(tài)安全屏障和國家生態(tài)文明先行示范區(qū)。在京津冀協(xié)同發(fā)展的大背景下，干旱缺水的自然環(huán)境不僅困擾著張家口市的經(jīng)濟和社會發(fā)展，也制約了張家口“首都水源涵養(yǎng)功能區(qū)和生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)”的建設(shè)進程，生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護工作賦予了人影新的歷史使命。

近年來，在上級氣象部門及地方政府的大力支持下，張家口人影工作通過強化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提高作業(yè)能力取得了一定的經(jīng)濟和社會效益，為全市增雨防雹、抗旱減災(zāi)，增加水資源做出了積極貢獻，得到了各級政府的充分肯定，受到了人民群眾的廣泛贊揚。但事業(yè)發(fā)展過程中也存在一些問題需要加以重視。

3.1 人影機構(gòu)不健全、不完整

目前，市級氣象局沒有人影工作的專門機構(gòu)，人員編制也一直沒有落實，人影管理和業(yè)務(wù)崗位均由其他部門的人員兼職，事權(quán)責(zé)任不明確;縣級氣象局同樣沒有專門機構(gòu)，人員全部為兼職，專業(yè)人才缺乏，業(yè)務(wù)機制不完善，基層人影作業(yè)科技水平的提升受到限制。

3.2 作業(yè)決策管理水平有待提升

市縣決策指揮人員和作業(yè)人員多數(shù)為非專業(yè)且為兼職，對增雨防雹專業(yè)知識知之甚少，因此作業(yè)盲目性大，基本不判斷天氣條件，形成了“有降水，就增雨”的工作模式[4-6]。由于作業(yè)效果不佳，一些地方的部分群眾對人影作業(yè)存在抵觸情緒。

3.3 跨區(qū)域、多部門協(xié)調(diào)機制仍需加強

人影工作需要政府、氣象、公安、空域管制部門等多部門共同合作，但目前體制仍不順暢，工作效率低下，組織管理協(xié)調(diào)任務(wù)艱巨，多部門協(xié)調(diào)機制還不健全，人影發(fā)展環(huán)境有待進一步改善。同時跨區(qū)域聯(lián)合作業(yè)和重大科學(xué)實驗難以有效組織，人影作業(yè)的整體效益難以充分發(fā)揮出來。

3.4 作業(yè)站點基礎(chǔ)設(shè)施薄弱

作業(yè)點建設(shè)經(jīng)費多為一次性投入，缺少后期維持費用，且固定作業(yè)點多為租用或借用，作業(yè)點距規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)要求有差距，因此存在一定的安全隱患。

3.5 作業(yè)限制因素多，開展作業(yè)困難

近年來，隨著社會的發(fā)展，城市村莊建設(shè)范圍擴大，人口密集區(qū)逐漸增多，安全射界范圍明顯減少，增加了人影作業(yè)的限制因素。同時航路增多，空域申請困難，常因空域的問題延誤最佳作業(yè)時機。

3.6 經(jīng)費投入機制不健全

人影經(jīng)費投入多用于彈藥購置，業(yè)務(wù)運行維持、現(xiàn)代化建設(shè)和科研經(jīng)費投入較少，人影業(yè)務(wù)基礎(chǔ)薄弱。

4 建議與展望

4.1 改進研究型業(yè)務(wù)，提高決策管理水平

圍繞人影業(yè)務(wù)需求，逐步建立和完善研究型人影業(yè)務(wù)，加強科學(xué)研究和人才培養(yǎng)，堅持能力建設(shè)和人才培養(yǎng)并重。加強人影監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)和科學(xué)試驗，提高人影綜合管理水平、作業(yè)能力和服務(wù)效益。

4.2 加強安全管理

保障作業(yè)安全是開展人影工作的首要前提[7-8]。增加作業(yè)點標(biāo)準(zhǔn)化改造投入，加快標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)點安防系統(tǒng)建設(shè)，強化人員管理和技術(shù)培訓(xùn)，實現(xiàn)作業(yè)裝備彈藥省、市、縣、作業(yè)點四級聯(lián)合監(jiān)管和公安、安監(jiān)等部門齊抓共管的局面，確保裝備彈藥儲存運輸安全。

4.3 健全體制機制

盡快落實人影機構(gòu)和編制，合理細(xì)化經(jīng)費保障內(nèi)容，優(yōu)化人員結(jié)構(gòu)，立足長遠(yuǎn)謀劃機構(gòu)的規(guī)范運行。

4.4 加強隊伍建設(shè)

基層管理和作業(yè)人員普遍為非專業(yè)兼職人員，缺乏人影相關(guān)知識，要加快年輕科技人才隊伍培養(yǎng)，加大作業(yè)人員培訓(xùn)力度，提升作業(yè)隊伍的整體素質(zhì)，逐步建成一支研究水平高、業(yè)務(wù)技術(shù)精湛的專業(yè)人才隊伍。

4.5 增強部門協(xié)作

要加強部門間協(xié)調(diào)和區(qū)域合作，建立地方政府牽頭，由氣象、公安、民航、空管等部門參加的人影協(xié)同作業(yè)體系，提高部門間相互協(xié)調(diào)，提升人影作業(yè)的可行性和效率。部門之間、區(qū)域之間、軍地之間要加強溝通協(xié)調(diào)，協(xié)同做好人影工程建設(shè)、業(yè)務(wù)運行保障以及監(jiān)管、協(xié)調(diào)和服務(wù)等方面工作。

4.6 優(yōu)化作業(yè)布局

形成分工明確，上下聯(lián)動的空地聯(lián)合作業(yè)體系。針對不同季節(jié)天氣和云系特點，將增雨（雪）業(yè)務(wù)按季節(jié)調(diào)整為：冬季增雪以飛機和地基碘化銀發(fā)生器為主，春秋季增雨以飛機、火箭為主，夏季以火箭為主。同時，建立健全跨區(qū)域聯(lián)防作業(yè)機制，充分發(fā)揮人影作業(yè)的整體效益。

5 結(jié)語

人影是合理開發(fā)利用氣候資源，支持防災(zāi)減災(zāi)、進行生態(tài)修復(fù)和環(huán)境治理的重要手段。隨著人影事業(yè)的快速發(fā)展，作業(yè)裝備、作業(yè)能力顯著提升，但由于實際作業(yè)效果評估難度大，至今仍是世界性的難題。因此加強管理工作，提高管理水平，從管理上要效益才是目前人影工作的重點，才能使得人影工作持續(xù)、健康發(fā)展。

參考文獻

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Development and Dis-cussion of Artificial Weather Modification in Zhangjiakou City

WANG Miao （School of Law and Politics， Nanjing University of Information Science and Technology， Jiangsu， Nanjing 210044）

Abstract Over the years， Zhangjiakou has used airplanes， rockets， antiaircraft artillery and silver iodide smoke stoves to carry out artificial weather modification operations， develop and utilize air water resources， alleviate water shortages， alleviate meteorological disasters， promote water conservation and ecological environment construction， and have achieved certain results. By reviewing the development history of artificial weather modification in Zhangjiakou， analyzing the current outstanding problems， and putting forward countermeasures and suggestions for future development， in order to better serve the local meteorological disaster prevention and mitigation and economic and social development.

Key words Artificial weather modification; Artificial precipitation enhancement; Meteorological disaster prevention