基于人工影響天氣的農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)措施

摘要 在“雙循環(huán)”新發(fā)展格局下，我國建立了統(tǒng)一大市場，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，為農(nóng)產(chǎn)品的流通提供了良好環(huán)境。當(dāng)前，我國正處于農(nóng)業(yè)高質(zhì)量生產(chǎn)時(shí)期，應(yīng)借助人工影響天氣強(qiáng)化氣象防災(zāi)減災(zāi)能力。以此為出發(fā)點(diǎn)，分析了人工影響天氣中常用的人工增雨、增雪、防雹、防霜方法，通過討論人工影響天氣技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用問題，提出了幾點(diǎn)較有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞 人工影響天氣；農(nóng)業(yè)氣象；防災(zāi)減災(zāi)；措施

中圖分類號(hào)：P48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）03–0194-03

我國屬于農(nóng)業(yè)大國，在幾千年的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，形成了精耕細(xì)作的生產(chǎn)方式。然而，當(dāng)遭遇雨、雪、冰雹、蟲害、霜凍、干旱等氣象災(zāi)害后，會(huì)給農(nóng)業(yè)造成重大損失，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致災(zāi)荒。中華人名共和國成立后，通過農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，整體上提高了農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)能力。當(dāng)下，在習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想指引下，我國實(shí)施了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，通過調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推動(dòng)農(nóng)民職業(yè)化轉(zhuǎn)型、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村等，帶領(lǐng)中國農(nóng)民走向了小康之路。在此大背景下，需要在“十四五”建設(shè)關(guān)鍵時(shí)期積極汲取前期經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)加強(qiáng)對(duì)人工影響天氣的應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)賦能。

1 人工影響天氣常用方法分析

1.1 人工增雨

人工增雨是人工影響天氣中應(yīng)用最多的方法，主要是指在尊重自然規(guī)律的前提下，利用物理原理與化學(xué)原理，將干冰等物質(zhì)投放至天空，通過投放工人冰核、降雨催化劑的方法，誘發(fā)冰晶反應(yīng)，改變云層微物力結(jié)構(gòu)，增加降水量。目前，在人工增雨時(shí)，以飛機(jī)播撒、炮彈發(fā)射、火箭發(fā)射方式為主，可以較好地優(yōu)化自然環(huán)境，化解干旱問題。從比較優(yōu)勢來看，該方法的投入成本低、效果好，而且不會(huì)影響農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)，適用于我國各個(gè)地區(qū)。尤其進(jìn)入夏收季節(jié)后，農(nóng)作物因天氣干燥容易著火[1]。在這種條件下，借助人工增雨能夠起到滅火救災(zāi)的作用。人工增雨原理如圖1所示。

1.2 人工增雪

在人工影響天氣常用方法中，與人工增雨原理相同的是人工增雪方法，差異主要集中在天氣條件要求方面，人工增雪需要大氣環(huán)境中具備相對(duì)充足的水汽，并借助衛(wèi)星、雷達(dá)跟蹤降雪云層等達(dá)到人工增雪目標(biāo)[2]?，F(xiàn)階段在進(jìn)行人工增雪時(shí)，應(yīng)用的化學(xué)藥品以干冰（固體二氧化碳）為主，配套的催化劑包括碘化銀、液氮以及乙醇等。人工增雪主要集中在冬、春季節(jié)。例如，部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中由于缺乏降雪，農(nóng)作物既不能受到較好的保護(hù)，順利過冬，渡過“倒春寒”，又缺乏雨水的滋養(yǎng)與灌溉。此時(shí)，就可以利用人工增雪方式達(dá)到上述目標(biāo)。

1.3 人工防雹

在全球氣候變暖，溫室效應(yīng)增強(qiáng)的情況下，冰雹災(zāi)害發(fā)生頻率增加。近年來，我國冰雹災(zāi)害頻發(fā)，不僅對(duì)農(nóng)作物造成了嚴(yán)重破壞，甚至出現(xiàn)了冰雹傷人事件，給人民的生命與財(cái)產(chǎn)造成了威脅。通過人工影響天氣中的人工防雹方法，可以減少冰雹災(zāi)害的發(fā)生，起到保護(hù)農(nóng)作物、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用。在具體實(shí)施時(shí)，主要是在已經(jīng)形成的冰雹云中增加人工冰核，借助自然雹胚之間的競爭消耗云層中的過冷卻水，減少冰雹的數(shù)量。需要注意的是，冰雹災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)往往與雷暴天氣、大風(fēng)相隨，在實(shí)際開展人工防雹時(shí)，應(yīng)盡可能利用衛(wèi)星、雷達(dá)等對(duì)其進(jìn)行追蹤，強(qiáng)化人工防雹控制能力。從經(jīng)驗(yàn)來看，人工防雹主要包括檢查炮彈→發(fā)射→冰晶雹胚與自然雹胚競爭→下落融化雹胚與小雹粒等[3]。

1.4 人工防霜

我國以季風(fēng)氣候?yàn)橹?，春季、秋季、冬季均可能發(fā)生霜凍現(xiàn)象，整體上霜期相對(duì)較長。在這種情況下，容易給農(nóng)作物造成較大危害并導(dǎo)致減產(chǎn)。例如，春季正處于農(nóng)作物生長初期，喜溫植物已經(jīng)出苗，遭遇春季霜凍后，幼苗會(huì)在夜間霜凍條件下受到損壞甚至凍死。此時(shí)，可以利用人工影響天氣中的人工防霜方法應(yīng)對(duì)此類災(zāi)害。新時(shí)期，在人工防霜實(shí)踐中，主要采用燃燒發(fā)煙法與煙霧法，一方面可以減少地面輻射冷卻的速率，另一方面能夠起到增溫作用，提高距離地面較近區(qū)域的溫度。由于當(dāng)前使用的煙霧材料均為環(huán)保型產(chǎn)品，污染相對(duì)較少，可以較好地實(shí)現(xiàn)人工防霜的目的。

2 人工影響天氣在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)中應(yīng)用存在的問題

2.1 氣象防災(zāi)減災(zāi)管理制度不健全

人工影響天氣在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)中應(yīng)用時(shí)，普遍存在管理制度不健全的問題。從表現(xiàn)方面來看，管理標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、安全管理規(guī)章制度不健全、監(jiān)督管理相對(duì)缺乏。同時(shí)，在已經(jīng)形成的“管理制度引領(lǐng)各項(xiàng)機(jī)制一體化運(yùn)作”實(shí)踐模式下，協(xié)同機(jī)制、權(quán)責(zé)機(jī)制的配套存在不足。導(dǎo)致制度規(guī)范條例不健全、運(yùn)行機(jī)制不完善的原因主要是對(duì)農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)的認(rèn)識(shí)不全面，管理理論不夠深入、管理范圍不夠廣、管理指標(biāo)不夠精細(xì)等[4]。此時(shí)，較難在原有管理制度適用性變差后，及時(shí)修正、完善、健全氣象防災(zāi)減災(zāi)管理制度。

例如，近年來，根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)中應(yīng)用人工影響天氣的實(shí)際需求，增加了站點(diǎn)設(shè)置。但是，由于在站點(diǎn)空域安全管理方面，對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究較少，隨著無人機(jī)在各領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，容易在信息不對(duì)稱的情況下，對(duì)其造成相應(yīng)的危害。再如，部分單位在防災(zāi)減災(zāi)時(shí)，沒有對(duì)人工影響天氣的技術(shù)進(jìn)行理論、技術(shù)推廣、管理指標(biāo)方面的細(xì)致研究，一方面，不能將安全、資源、科技聯(lián)合起來，容易造成人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用效果不足的情況；另一方面，沒有對(duì)空射炮、高炮、火箭、飛機(jī)，以及配套的車輛等進(jìn)行全面分析，容易在實(shí)際管理中發(fā)生資源錯(cuò)配、多配、少配、配置不足等情況。尤其是人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用時(shí)，與農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)主體密切關(guān)聯(lián)，部分單位在基層不能發(fā)動(dòng)群眾，與群眾形成合力，共同進(jìn)行防御，既不能保障防災(zāi)減災(zāi)效果，又難以將農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失降至最小[5]。

2.2 人工影響天氣操作風(fēng)險(xiǎn)大

人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用后，雖然能夠輔助農(nóng)業(yè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)氣象防災(zāi)減災(zāi)，但在具體的操作過程中，以外場作業(yè)為主，在管理制度不健全、執(zhí)行機(jī)制不完善的條件下，加上火箭架年久失修、彈藥存儲(chǔ)要求高、運(yùn)輸環(huán)境復(fù)雜，操作風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，容易造成安全事故。以火箭架年久失修為例，在人工增雨、增雪、防雹、防霜等過程中，火箭架長期暴露在外場作業(yè)環(huán)境，而且會(huì)受到人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用后雨、雪等因素的影響。此時(shí)，火箭架材料會(huì)與此類因素發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，并出現(xiàn)銹蝕、腐蝕現(xiàn)象，輕者導(dǎo)致配件、零件損壞與失靈，嚴(yán)重時(shí)不排除其靈活性不足與可靠性下降造成的安全事故。究其原因，除了日常管理中涂抹黃油不及時(shí)、維保措施跟進(jìn)不足外，主要是對(duì)此類設(shè)備的隱患排查不足，容易因小失大，引發(fā)安全事故等。

再如，人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用時(shí)使用的催化劑、火箭彈等，均屬于危險(xiǎn)物品，具有易燃、易爆等特征，在運(yùn)輸過程中，受到地理?xiàng)l件、車輛運(yùn)動(dòng)等因素的影響，存在安全隱患，事故發(fā)生率相對(duì)較高。尤其在氣象災(zāi)害條件下，伴有雷電等現(xiàn)象，此時(shí)，不排除雷電、靜電等對(duì)此類危險(xiǎn)物品的影響及引燃、引爆等。尤其在裝彈過程中，需要輕拿輕放，才能保障其安全。事實(shí)上，在防爆車輛、防爆人員數(shù)量較少的情況下，且運(yùn)輸、搬運(yùn)、裝彈等方面的培訓(xùn)相對(duì)不足，容易因綜合素質(zhì)不高等造成風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，在彈藥倉儲(chǔ)方面，按照就近原則存儲(chǔ)時(shí)，部分地區(qū)的環(huán)境相對(duì)較差，既要防火、防盜，又要防雷、防靜電，工作需求多，在人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用相對(duì)增多的條件下，不排除入庫登記、存庫盤點(diǎn)、出庫記錄方面發(fā)生錯(cuò)拿、錯(cuò)用的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 各項(xiàng)資源的配置率相對(duì)較低

人工影響天氣的技術(shù)種類多，應(yīng)對(duì)環(huán)境復(fù)雜，在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用實(shí)踐中，需要根據(jù)各地的實(shí)際情況進(jìn)行資源配置。雖然在“雙循環(huán)”新發(fā)展格局下，根據(jù)農(nóng)業(yè)統(tǒng)一大市場的發(fā)展現(xiàn)狀，在各地區(qū)增強(qiáng)了對(duì)人、機(jī)、材、技、法、環(huán)、管理等各項(xiàng)資源的整體配置。但是，由于不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展不均衡，而且正處于農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期，變化相對(duì)較大，對(duì)人工影響天氣技術(shù)的應(yīng)用需求各不相同。在此情況下，各項(xiàng)資源方面的標(biāo)準(zhǔn)配置與實(shí)際配置之間存在一定的差距。從各地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，近年來，在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施后，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度加快，各項(xiàng)人工影響天氣技術(shù)相關(guān)的資源配置相對(duì)較少。

例如，在人工增雨、增雪、防雹、防霜等實(shí)踐中，應(yīng)用的催化劑、火箭彈等均屬于耗材，而各地區(qū)的氣象存在局部差異，天氣狀況變化較大，針對(duì)此類耗材的使用有所不同。當(dāng)各地按照最小投入原則進(jìn)行資源配置時(shí)，往往存在資金投入少、耗材使用多的情況，此時(shí)容易出現(xiàn)資源短缺或配置不及時(shí)的情況，會(huì)直接影響人工影響天氣技術(shù)的應(yīng)用。再如，新時(shí)期人工影響天氣與農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)之間的關(guān)系越來越密切，雖然加強(qiáng)了信息共享，但在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析方面仍有所不足，此時(shí)需要配置大量的數(shù)字技術(shù)，前期投入、后期運(yùn)維管理的費(fèi)用相對(duì)較多，部分單位受到資源不足的影響，技術(shù)創(chuàng)新不足、控制系統(tǒng)研發(fā)力度不夠，不利于人工影響天氣技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

3 人工影響天氣在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用

3.1 結(jié)合生態(tài)文明思想，健全防災(zāi)減災(zāi)制度

首先，要秉承生態(tài)文明思想，從管理理論、管理范圍、管理指標(biāo)方面，深化現(xiàn)有農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)，更為全面地認(rèn)識(shí)人工影響天氣技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，提高對(duì)此類技術(shù)的重視程度。其次，應(yīng)從安全管理、監(jiān)督管理、倉儲(chǔ)管理、質(zhì)量管理等方面出發(fā)，完善各項(xiàng)規(guī)章條例，確保管理要素的完整性與管理指標(biāo)的全面性。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照“制度引領(lǐng)各項(xiàng)機(jī)制并行運(yùn)作”模式，明確劃分不同崗位的職能，并明確責(zé)任，約束各項(xiàng)管理人員的行為，保障權(quán)責(zé)機(jī)制的有效落實(shí)。此外，應(yīng)根據(jù)人工影響天氣技術(shù)實(shí)踐單位、氣象預(yù)報(bào)單位、農(nóng)業(yè)管理單位、環(huán)境管理單位的協(xié)同管理需求，增強(qiáng)協(xié)同機(jī)制建設(shè)，確保各單位之間的信息交流與數(shù)據(jù)共享，提高人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用的精準(zhǔn)性。

3.2 利用先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，提高預(yù)報(bào)預(yù)警能力

建議在新時(shí)期加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)數(shù)字技術(shù)的利用，提高對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)報(bào)預(yù)警能力。首先，應(yīng)加強(qiáng)雙預(yù)防機(jī)制在風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)梳理、風(fēng)險(xiǎn)因素分析及隱患排查。其次，目前環(huán)境管理、氣象預(yù)報(bào)單位已基本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理。在此情況下，人工天影響天氣實(shí)踐單位應(yīng)借鑒其經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)WebGIS技術(shù)的應(yīng)用，利用Web服務(wù)器、地圖服務(wù)器搭建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，并將其與其他部門的平臺(tái)相關(guān)聯(lián)，利用預(yù)測預(yù)報(bào)模型，對(duì)采集到數(shù)據(jù)庫的各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全操作風(fēng)險(xiǎn)、氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境破壞風(fēng)險(xiǎn)的統(tǒng)籌管理（圖2）。

3.3 根據(jù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，優(yōu)化各項(xiàng)資源配置

目前，在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)實(shí)踐中，為了實(shí)現(xiàn)人工影響天氣技術(shù)的高質(zhì)量應(yīng)用，建議加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查研究，盡可能提高資源配置效率。具體而言，新時(shí)期，已經(jīng)建立了統(tǒng)一大市場，此時(shí)應(yīng)調(diào)查農(nóng)貿(mào)市場提供的農(nóng)產(chǎn)品流通數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模數(shù)據(jù)、農(nóng)作物種類數(shù)據(jù)，并在資源標(biāo)準(zhǔn)配置的基礎(chǔ)上，結(jié)合氣象變化，分析本地區(qū)應(yīng)用人工影響天氣資源的配置需求。然后，根據(jù)技術(shù)研發(fā)、物料配置、人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用種類與頻率等，配套配置增雨、增雪、防雹、防霜等方面的資源。例如，按“兩庫一室”建設(shè)配置資源，建立新增長點(diǎn)，解決天氣作業(yè)盲區(qū)問題等。

4 結(jié)束語

人工影響天氣的常用方法較多，在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)中，通過應(yīng)用此類方法，可以改善干旱環(huán)境，減少冰雹造成的損失，預(yù)防霜凍，起到滅火救災(zāi)等作用。在新時(shí)期高質(zhì)量發(fā)展階段，加強(qiáng)對(duì)人工影響天氣技術(shù)要素的配置，有利于防災(zāi)減災(zāi)，提高農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率。由于當(dāng)前應(yīng)用此類技術(shù)時(shí)仍然存在制度不完善、風(fēng)險(xiǎn)管理不足、儲(chǔ)備力量不強(qiáng)等問題，因而建議嚴(yán)格按照“具體問題，具體分析，針對(duì)性解決”的基本思路，優(yōu)化新理念、新技術(shù)、新人才等資源配置，增強(qiáng)此類技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用效果。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Agrometeorological Dis-

aster Prevention and Mitigation Measures Based on Weather Modification

Wei Ke （Jiyuan Meteorological Bureau Jiyuan， Henan 459000）

Abstract Under the new development pattern of “double circulation”， China has established a unified market， promoted the adjustment of agricultural industrial structure， and provided a good environment for the circulation of agricultural products. At present， it was in the period of high quality agricultural production， so we should strengthen the meteorological disaster prevention and reduction capability with the help of weather modification. Taking this as the starting point， this paper analyzes the methods of artificial precipitation enhancement， snow enhancement， hail suppression and frost prevention commonly used in weather modification， discusses the application of artificial telephone number in the prevention and reduction of agricultural meteorological disasters， and puts forward several more targeted countermeasures.

Key words Weather modification; Agrometeorology; Disaster prevention and mitigation; Measures

作者簡介 衛(wèi)科（1984—），男，河南濟(jì)源人，工程師，主要從事人工影響天氣研究。

收稿日期 2023-01-06