淺析人工增雨對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作用的探討

宋 杰，田家波

濟南市長清區(qū)氣象局，山東 濟南 250300

把科學運用人工影響天氣，開發(fā)利用空中水資源，科學防災減災，增加農(nóng)民收入，提高服務功能為突破口，積極開展就“人工影響天氣，氣象防災減災服務機制，更好服務于農(nóng)業(yè)，提供了氣象保障作用。

1 天空狀況

云的降水機制：云是空氣垂直運動的結(jié)果，隨著空氣的上升，地面的水汽也被夾帶著一起上升，在這個過程中，一部分水汽蒸發(fā)掉，一部分則升人云中，會冷卻而凝結(jié)，成為云中水汽的一部分。高空的云是否下雨，不僅僅取決于云中水汽的含量，同時還決定于云中供水汽凝結(jié)的凝結(jié)核的多少。即使云中水汽含量特別大，若沒有或僅有少量的凝結(jié)核，水汽是不會充分凝結(jié)的，也不能充分地下降。即使有的小水滴能夠下降，也終會因太少太小，而在降落過程中中途蒸發(fā)?；谶@一點，人們就想出了一個辦法，即根據(jù)云的情況（性質(zhì)、高度、厚度、濃度、范圍等），分別向云體播撒致冷劑（如干冰、丙烷等）、結(jié)晶劑（如碘化銀、碘化鉛、間苯三酚等）、吸濕劑（食鹽、尿素、氯化鈣）和水霧等，以改變云滴的大小，分布和性質(zhì)，干擾中氣流，改變浮力平衡，加速其生長程，達到降水之目的。

高空的云有暖型云（云內(nèi)溫度在0℃以上）和冷型云（云內(nèi)溫度在0℃以下）。對冷型云的人工增雨，常常是播撒致冷劑和結(jié)晶劑，增加云中冰晶濃度，以彌補云中凝結(jié)核的不足，達到降雨的目的，對暖型云的人工增雨，則通常是向云中播撒吸濕劑和水霧，加強云中碰并，促使云滴增大。

人工增雨最理想的天氣是，作業(yè)區(qū)上空有水汽含量較豐富的積狀云，且云層較厚，云頂高度在6100m～12200m之間，地面有小于10km/h的微風。

2 人工增雨作業(yè)的形式

飛機、高炮和火箭是把催化劑播撒到云中的通用作業(yè)工具。目前，進行人工增雨作業(yè)的方式主要有3種：一是飛機增雨作業(yè)，即利用飛機攜帶催化劑入云進行催化，比較適合對穩(wěn)定的層狀云系進行催化作業(yè)，優(yōu)點是機動靈活、催化范圍廣；二是以高炮和火箭為主的地面催化作業(yè)，比較適合對對流云催化，缺點是靈活性差，只適合固定目標區(qū)作業(yè)；三是地面Agl燃燒爐催化作業(yè)。通過在地面燃燒碘化銀產(chǎn)生帶有微小顆粒的濃煙，隨風向空中擴散，對云進行催化，從而增加降水，適合高山作業(yè)。

3 不同的云不同的區(qū)域、不同的目的，用不同的作業(yè)方法

當空中的云不能有足夠的降水時，用飛機、火箭彈等工具，把干冰、食鹽或氯化鈣、碘化銀等撒播到云中，就可以人工增雨。干冰等冷卻劑， 使云內(nèi)溫度顯著下降，使細小的水滴冰晶迅速增多加大，迫使它下降形成降水；食鹽等吸濕性強的凝結(jié)劑，使云滴增大為雨滴降落下來；碘化銀等結(jié)晶劑，能產(chǎn)生大量的人工冰核，這些人工冰核在適宜的條件下，可參與云中的降水微物理過程，使更多的水汽和云滴轉(zhuǎn)化為降水。還有利用土炮、火箭向云層轟擊產(chǎn)生強大的沖擊波，使云滴與云滴發(fā)生碰撞，合并增大成雨滴降落下來。

4 人工影響天氣（増雨）作業(yè)的效果

大力開發(fā)利用空中水資源，通過人工增雨的辦法，把空中水引下來，補充地下水，是為農(nóng)業(yè)防災減災、緩解水資源不足、保護生態(tài)環(huán)境的重要措施之一。根據(jù)國內(nèi)外大量人工增雨外場科學試驗長期統(tǒng)計結(jié)果表明，正確運用人工催化技術(shù)，可增加的降水量一般為自然降雨量的6%～25%。據(jù)我國專家分析，我國北方空中水資源還是較豐富的。但是，每年落到地面的降水量僅是空中水資源總量的10%左右，開發(fā)利用空中水資源的潛力很大。若在每次降雨過程中，只要科學地組織好人工增雨，一般能增加15%～20%左右的降雨量，甚至有時增雨效率可達30%～50%。如果我們按增雨10%計算，全年至少增加雨量60mm，在一定程度上可緩解水資源短缺的現(xiàn)狀。開發(fā)利用空中水資源，有效增加有效降水15%左右，為抗旱、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、水庫蓄水、緩解水資源、生態(tài)環(huán)境建設等為目的的人工影響天氣作業(yè)發(fā)揮積極作用。重點開展農(nóng)業(yè)氣候資源開發(fā)利用，加大對林業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生態(tài)旅游以及糧食倉儲等氣象服務力度。由于每年增雨及時，小麥增收，秋季作物也獲得大面積增產(chǎn)，經(jīng)濟效益明顯。以抗旱減災、水庫蓄水、森林火災撲救、生態(tài)環(huán)境保護等為目的的人工影響天氣作業(yè)，效果明顯。

5 人工增雨的作用

人工增雨使用的催化劑碘化銀顆粒催化后將伴隨降水沉降至地面或只有少量存留于大氣，對碘化銀含量的檢測結(jié)果顯示，遠遠低于0.05g/L的國家標準。多年監(jiān)測表明，各種方式的人工影響天氣作業(yè)對環(huán)境和人類健康沒有產(chǎn)生任何負面影響，而人工影響天氣作為氣象防災減災、趨利避害的手段之一，其在農(nóng)業(yè)抗旱減災、緩解水資源短缺、改善生態(tài)環(huán)境以及重大活動氣象保障服務等方面都起到了重要的作用得到應有的肯定。

6 結(jié)論

人工増雨近年逐步走向業(yè)務技科學化，人工增雨作業(yè)，作為科學上可以接收的最可靠耕云播雨效果，特別在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮應有的作用。以抗旱減災、水庫蓄水、森林火災撲救、生態(tài)環(huán)境保護等為目的的人工影響天氣作業(yè)，效果明顯。緩解水資源短缺、改善生態(tài)環(huán)境等方面人工增雨和氣象保障服務都起到了重要的作用，在經(jīng)濟和社會方面產(chǎn)生了良好的效益。