人工增雨是緩解農(nóng)（牧）業(yè)旱情的有效途徑

崔寶利

（內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗氣象局，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026200）

前言

農(nóng)業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要的地位。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定有利于提高社會(huì)穩(wěn)定性。水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的資源，旱災(zāi)導(dǎo)致的水資源短缺會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響，需要政府提高重視，采取有效調(diào)節(jié)手段平衡水資源，解決水資源短缺問(wèn)題，其中人工增雨是緩解旱災(zāi)影響的一個(gè)最有效手段。

1.人工增雨的含義以及必要性

1.1 含義

云是一種天然的可再生水資源，是在空氣浮力作用下由水汽組成的物質(zhì)。云中的水汽處于較為穩(wěn)定的膠性狀態(tài)下，只有打破這種狀態(tài)才會(huì)變成雨，人工增雨利用云的這一特性將云轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，最終形成降水。降雨需要具備溫度差異、流動(dòng)氣流以及足夠多的水汽幾種因素。水汽聚集達(dá)到一定程度后，會(huì)導(dǎo)致水滴體積的增大，當(dāng)達(dá)到空氣浮力無(wú)法承受時(shí)會(huì)掉落向地面，并在下落時(shí)與空氣中的其他水汽凝結(jié)，影響氣流正常流動(dòng)狀態(tài)，促進(jìn)水汽的進(jìn)一步撞擊，形成降雨。

人工增雨主要利用雨的這一特性，采取一定手段改變?cè)频哪z性狀態(tài)。通常采取用火箭、飛機(jī)、高炮等將干冰、氯化鈉等催化劑發(fā)射到云層中。具體根據(jù)云層的不同性質(zhì)選擇對(duì)應(yīng)的手段，例如云層溫度在0℃以上的是暖云，這一類(lèi)型的云不易凝結(jié)成水滴，因此催化劑通常會(huì)選擇食用鹽等凝結(jié)劑，或是通過(guò)碘化銀促使云層釋放出大量熱量，提高水汽凝結(jié)速度，形成降雨。云體中含有較多冰晶的為冷云，針對(duì)冷云通常采用制冷劑，通過(guò)提高冰晶數(shù)量使空氣浮力無(wú)法承受，促使冰晶落向地面，隨著靠近地面時(shí)溫度逐漸增高而融化，最終形成降雨。

1.2 必要性

我國(guó)整體水資源相對(duì)匱乏，北方地區(qū)水資源緊缺問(wèn)題較為嚴(yán)峻，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大的影響。受到地理與氣候等因素的影響，干旱災(zāi)害在北方地區(qū)較為常見(jiàn)，對(duì)農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量造成影響，并且會(huì)對(duì)農(nóng)民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。我國(guó)北方地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)受到干旱少雨、水資源短缺問(wèn)題的限制。雖然過(guò)去通過(guò)水利工程滿(mǎn)足了基本的生活用水，但是農(nóng)業(yè)用水問(wèn)題并沒(méi)有得到有效解決。促進(jìn)農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展首先需要解決水資源短缺問(wèn)題，而人工降雨投入的費(fèi)用相對(duì)較少，產(chǎn)生的收益較高。北方地區(qū)水資源短缺的原因之一在于豐富的空中水資源沒(méi)有充分轉(zhuǎn)化為降雨，這說(shuō)明北方地區(qū)有著較為豐富的可開(kāi)采水資源。隨著人工增雨技術(shù)的逐漸完善，當(dāng)前已經(jīng)被普遍運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過(guò)將豐富的空中水資源轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)用水，能夠充分發(fā)揮出資源價(jià)值，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置。當(dāng)前的人工增雨技術(shù)在使用得當(dāng)?shù)那闆r下，能夠提升15%～25%的降水量，甚至達(dá)到50%，而緩解北方地區(qū)水資源緊缺問(wèn)題只需要提高10%的降水量，當(dāng)數(shù)值達(dá)到20%時(shí)還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，為水庫(kù)提供充足的水源，并且起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，有利于提高農(nóng)民收入，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的總體發(fā)展。因此，人工增雨具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

人工降雨影響區(qū)受多種微觀物理過(guò)程的影響，如催化云和云內(nèi)湍流等。云中的水汽不斷補(bǔ)充，云系統(tǒng)受到上升氣流影響不斷變化，在降雨過(guò)程中，水量只占大氣中水汽的一部分，云內(nèi)具有充足的水汽。人工催化劑的增雨量約占總降水量的15%，因此人工增雨是一種可循環(huán)手段，人工增雨對(duì)云中水汽的影響并不顯著。通過(guò)人工降雨帶的下游地區(qū)的云層形成不是由上游云層推動(dòng)的，而是由該地區(qū)水汽的形成所推動(dòng)的，云帶的形成是由小云層組成的，它們長(zhǎng)期處于形成、分散和更新的狀態(tài)中，人工降雨促進(jìn)區(qū)降水量的增加不影響下游降水量的變化。

2.人工增雨是緩解農(nóng)（牧）業(yè)旱情的有效途徑

2.1 開(kāi)發(fā)云水資源，有效緩解旱情

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐漸加快。經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以避免對(duì)自然資源進(jìn)行過(guò)度開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境受到破壞，環(huán)境污染問(wèn)題逐漸嚴(yán)峻。煤炭是工業(yè)發(fā)展的主要能源之一，礦業(yè)發(fā)展會(huì)對(duì)水文環(huán)境造成較大破壞，進(jìn)而產(chǎn)生干旱、洪澇等自然災(zāi)害。旱災(zāi)在北方地區(qū)的體現(xiàn)較為明顯，水資源短缺問(wèn)題在一定程度上限制了北方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，頻繁的干旱災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大影響。過(guò)去通過(guò)發(fā)展水利工程，緩解了一部分水資源短缺的問(wèn)題，然而水利灌溉受到水溫等因素的限制，并不能完全滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水資源需求。通過(guò)人工增雨技術(shù)，主要采取“向天借水”的方式，能夠?yàn)檗r(nóng)作物生長(zhǎng)提供更加優(yōu)質(zhì)的水源，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。人工增雨具有較高的性?xún)r(jià)比，利用30km2體積的云塊進(jìn)行人工增雨，能夠?yàn)?.2萬(wàn)t左右的耕地提供所需水源，是干旱地區(qū)緩解水資源短缺問(wèn)題最有效的手段，干旱災(zāi)害對(duì)我國(guó)華北和西北地區(qū)造成的影響相對(duì)較大，通過(guò)合理的人工增雨能夠減少干旱災(zāi)害，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供穩(wěn)定性保障。

2.2 補(bǔ)充水資源，進(jìn)一步優(yōu)化灌溉

農(nóng)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支柱性產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)發(fā)展受到天氣因素的影響，農(nóng)民根據(jù)天氣發(fā)展農(nóng)業(yè)的歷史已經(jīng)相當(dāng)悠久，在技術(shù)還不發(fā)達(dá)的時(shí)期，天氣決定著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，干旱災(zāi)害是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的最主要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)自然氣象的研究也在逐漸深入，已經(jīng)可以依靠先進(jìn)技術(shù)逐步影響自然氣候，為了解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的問(wèn)題，一些先進(jìn)技術(shù)也被廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)田灌溉技術(shù)逐漸得到了完善，其中人工增雨手段是最主要的灌溉手段之一。隨著生態(tài)環(huán)境建設(shè)逐漸得到重視，現(xiàn)階段我國(guó)人工增雨技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)逐漸由抗旱型轉(zhuǎn)向生態(tài)型，更加注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的長(zhǎng)久利益，通過(guò)區(qū)域間協(xié)同作戰(zhàn)，滿(mǎn)足水資源調(diào)蓄需求，提高服務(wù)能力，促進(jìn)了資源的循環(huán)利用。例如，東北地區(qū)是我國(guó)最主要的糧食產(chǎn)地，受到干旱災(zāi)害的影響相對(duì)較為嚴(yán)重，為了避免旱災(zāi)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量造成影響，近年來(lái)通常會(huì)采取合理的人工增雨手段緩解旱災(zāi)，滿(mǎn)足糧食灌溉的需求，并且通過(guò)調(diào)節(jié)降水提高糧食產(chǎn)量，提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。

2.3 人工增雨技術(shù)能進(jìn)一步保護(hù)農(nóng)田

干旱災(zāi)害不僅會(huì)在短期內(nèi)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如果長(zhǎng)期得不到解決，會(huì)對(duì)原本植被造成破壞，進(jìn)而導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分的流失，并且造成嚴(yán)重的揚(yáng)塵問(wèn)題，對(duì)農(nóng)田保護(hù)造成限制。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理運(yùn)用人工增雨手段，在為水庫(kù)蓄水提供水源和緩解干旱問(wèn)題的基礎(chǔ)上，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的作用。在旱災(zāi)發(fā)生時(shí)通過(guò)人工增雨能夠保護(hù)農(nóng)田結(jié)構(gòu)，確保農(nóng)田植被的正常生長(zhǎng)，阻止養(yǎng)分流失，提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。

2.4 雨水增多，可有效降低溫度，促進(jìn)植物生長(zhǎng)

干旱氣候通常伴隨著高溫，會(huì)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生進(jìn)一步的影響，長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下會(huì)限制農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，而人工增雨技術(shù)的使用還會(huì)降低環(huán)境溫度，為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供更加舒適的環(huán)境，從而保障農(nóng)作物健康成長(zhǎng)，提高其質(zhì)量和產(chǎn)量，最大程度上降低干旱帶來(lái)的負(fù)面影響。

2.5 改善生態(tài)環(huán)境

在我國(guó)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展中，人工影響對(duì)自然環(huán)境的影響越來(lái)越深刻，我國(guó)幅員遼闊，自然環(huán)境特征多樣，部分地區(qū)干旱情況顯著。人工降雨可以有效改善生態(tài)環(huán)境，提高生態(tài)效益，人工降雨在增加農(nóng)業(yè)收入，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。人工降雨可以有效改善生態(tài)環(huán)境，減少干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、維護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全的關(guān)鍵。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，人工增雨是解決旱災(zāi)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題的最佳途徑之一，由于云具有可再生性，將其作為水資源的來(lái)源，有利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)人工增雨能夠減少干旱問(wèn)題，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供充足的灌溉水源，與傳統(tǒng)水利灌溉相比，人工增雨提供的水源更加豐富，更能滿(mǎn)足農(nóng)作物的生產(chǎn)需求，此外人工增雨還能起到保護(hù)農(nóng)田結(jié)構(gòu)、降低溫度的作用，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，提升農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收益，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的整體可持續(xù)發(fā)展。