大興安嶺水源涵養(yǎng)地人工增雨現(xiàn)狀及存在的問題

包興華

摘要 大興安嶺森林是祖國重要的生態(tài)屏障，對(duì)水源涵養(yǎng)、凈化空氣、減少水土侵蝕和土地沙化、增加物種多樣性等具有非常重要的作用。近些年，大興安嶺的生態(tài)作用逐漸降低，可適當(dāng)通過人為干擾的方式使其好轉(zhuǎn)。本文著重闡述了大興安嶺地區(qū)人工增雨的現(xiàn)狀及存在的問題，目的是發(fā)揮人工增雨對(duì)大興安嶺地區(qū)水源涵養(yǎng)的作用。

關(guān)鍵詞 人工增雨；現(xiàn)狀；問題；大興安嶺水源涵養(yǎng)地

中圖分類號(hào) P481 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）04-0206-02

大興安嶺水源涵養(yǎng)地地處祖國北疆，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)119°36′20″～125°19′50″，北緯47°03′40″～53°20′00″，東接松嫩平原，西至呼倫貝爾草原，西南與蒙古交界，北與俄羅斯接壤，是中、俄、蒙三國的交界地帶，南北長696 km，東西寬384 km，最高海拔1 745.2 m，最低海拔268 m。是額爾古納河與嫩江的分水嶺，也是呼倫貝爾草原與松嫩平原的天然分界線。

大興安嶺水源涵養(yǎng)地河流縱橫交錯(cuò)，大小支流密布，水力資源豐富。大興安嶺山脈是嫩江水系和額爾古納水系的發(fā)源地，以大興安嶺山脈為界，嶺東的甘河、諾敏河、綽爾河等流入嫩江，稱嫩江水系，流域面積15萬hm2 [1]。嶺西的海拉爾河、根河、激流河等匯入額爾古納河，稱額爾古納水系，流域面積16萬hm2。研究區(qū)內(nèi)地表水資源總量350億m3，占全區(qū)地表水資源總量的85%（圖1）。

1 現(xiàn)狀分析

大興安嶺水源涵養(yǎng)地是內(nèi)蒙古自治區(qū)較早開展人影工作的地區(qū)，20世紀(jì)70年代就開展了人影作業(yè)和試驗(yàn)研究。人工增雨工作已有近40年歷史，在人影作業(yè)規(guī)模、基本作業(yè)裝備、氣象觀測(cè)設(shè)備、組織管理體系、技術(shù)積累、人員隊(duì)伍、經(jīng)費(fèi)保障等方面，具備進(jìn)一步開展人影能力建設(shè)的良好基礎(chǔ)條件。

1.1 人員隊(duì)伍

內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)現(xiàn)有19個(gè)旗縣（市）均從事人工影響天氣工作，研究區(qū)內(nèi)從事人影工作人數(shù)587人。其中氣象部門人影工作人員共計(jì)56人，職稱結(jié)構(gòu)情況為高級(jí)職稱2人，中級(jí)職稱17人，初級(jí)及以下37人。

1.2 人影作業(yè)規(guī)模和基本作業(yè)裝備

目前，內(nèi)蒙古大興安嶺水源涵養(yǎng)地共有2架增雨飛機(jī)（Y-12），年均增雨飛行40架次；研究區(qū)共有增雨火箭123部，近5年年均作業(yè)1 100發(fā)；研究區(qū)共有地面燃燒爐5個(gè)（圖2）。

1.3 氣象觀測(cè)設(shè)備

大興安嶺水源涵養(yǎng)地現(xiàn)有多普勒雷達(dá)2部（海拉爾，滿洲里在建），713天氣雷達(dá)1部（烏蘭浩特），探空雷達(dá)2部，X波段移動(dòng)全相參多普勒天氣雷達(dá)2部（東北項(xiàng)目），全球定位系統(tǒng)氣象觀測(cè)（GPS/MET）11個(gè)（東北項(xiàng)目），閃電定位儀13個(gè)；無人自動(dòng)氣象站11個(gè)；區(qū)域自動(dòng)站274個(gè)；13個(gè)自動(dòng)土壤水分站等組成的綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)為內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)人影作業(yè)提供了基礎(chǔ)。

1.4 組織管理體系

各市、旗（縣）人民政府均成立人影工作領(lǐng)導(dǎo)小組，分管副市、旗（縣）長任組長。設(shè)立了專門的人影作業(yè)管理和業(yè)務(wù)技術(shù)機(jī)構(gòu)?；窘⒘艘缘胤綖橹鞯氖小欤h）—鄉(xiāng)鎮(zhèn)村（包括農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)）作業(yè)點(diǎn)在內(nèi)的3級(jí)作業(yè)體制。

1.5 經(jīng)費(fèi)保障

近年來，各級(jí)政府對(duì)人影工作高度重視，將人影經(jīng)費(fèi)納入財(cái)政預(yù)算，使人影經(jīng)費(fèi)得到保障，呼倫貝爾市和興安盟年均人影經(jīng)費(fèi)投資800多萬元。

2 存在的問題

2.1 飛機(jī)作業(yè)能力

受大興安嶺地區(qū)地形地貌影響，飛機(jī)增雨作業(yè)是開發(fā)空中云水資源效果最好的方式。研究區(qū)面積31萬km2，2架增雨一次飛行作業(yè)影響面積不足2萬km2，飛行時(shí)間不超過3 h，當(dāng)距離海拉爾區(qū)和烏蘭浩特市較遠(yuǎn)地區(qū)有較好增雨潛勢(shì)或執(zhí)行防撲火任務(wù)時(shí)，飛機(jī)作業(yè)面積和作業(yè)時(shí)間嚴(yán)重受限。目前，研究區(qū)內(nèi)沒有建立獨(dú)立的飛行作業(yè)保障基地，飛機(jī)機(jī)組人員和作業(yè)人員住處離機(jī)場(chǎng)較遠(yuǎn)，飛機(jī)作業(yè)業(yè)務(wù)和保障用房緊張問題嚴(yán)重地影響了工作效率和作業(yè)安全。

研究區(qū)飛機(jī)機(jī)載設(shè)備只有碘化銀燃燒煙條和液態(tài)CO2播灑裝置、機(jī)載溫濕測(cè)量?jī)x、GPS定位系統(tǒng)，溫濕測(cè)量?jī)x和GPS定位系統(tǒng)均服役10年以上，運(yùn)行不穩(wěn)定；飛機(jī)上沒有必要的作業(yè)探測(cè)設(shè)備、先進(jìn)的通信和指揮系統(tǒng)，也無法在作業(yè)時(shí)直接探測(cè)云內(nèi)的作業(yè)條件和監(jiān)測(cè)空中水資源動(dòng)態(tài)進(jìn)而及時(shí)修訂作業(yè)方案，嚴(yán)重制約著人工增雨作業(yè)能力和水平的提高。

2.2 地面作業(yè)能力

地面增雨作業(yè)是對(duì)飛機(jī)作業(yè)的補(bǔ)充，同時(shí)又可以針對(duì)不同類型天氣系統(tǒng)開展作業(yè)，有受限制少、作業(yè)集中、針對(duì)性強(qiáng)、效果顯著等特點(diǎn)。研究區(qū)內(nèi)共有增雨火箭123部，理論增雨面積為2.5萬km2，但是由于牽引車輛的不足，將近1/3火箭架閑置，另外多數(shù)火箭架服役近10年，接近報(bào)廢期，實(shí)際利用率不高，因此實(shí)際火箭增雨面積不足2萬km2。地面燃燒爐作為增雨的有效補(bǔ)充手段，布設(shè)在山區(qū)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是目前內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)只有5部燃燒爐，這對(duì)于內(nèi)蒙古大興安嶺山區(qū)來說數(shù)量明顯存在不足。

2.3 觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)

人工增雨業(yè)務(wù)必須在充分掌握作業(yè)云系宏觀物理量及大氣水汽場(chǎng)分布的基礎(chǔ)上才能做到科學(xué)、及時(shí)、高效地作業(yè)。內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)31萬km2，現(xiàn)有2部多普勒雷達(dá)（其中1部在建）和1部713雷達(dá)，受觀測(cè)半徑和遮擋物影響，有效觀測(cè)面積約為15萬km2，該區(qū)存在很多觀測(cè)盲區(qū)，無法為預(yù)報(bào)、增雨提供全面的雷達(dá)資料。

研究區(qū)內(nèi)人工增雨效果檢驗(yàn)處于初級(jí)水平，與現(xiàn)有設(shè)備不足有直接關(guān)系，地面雨量站的密度決定增雨效果評(píng)估的精度，研究區(qū)內(nèi)現(xiàn)有雨量站300個(gè)，平均10 km2即有1個(gè)；地面雨滴滴譜儀能反映云被催化后雨滴譜的變化特征，目前研究區(qū)內(nèi)缺少增雨效果檢驗(yàn)等相關(guān)觀測(cè)設(shè)備。

2.4 人影指揮系統(tǒng)

科學(xué)決策指揮對(duì)人影作業(yè)的能力和效果有著至關(guān)重要的作用。研究區(qū)內(nèi)目前尚未形成一套系統(tǒng)、完善的人影作業(yè)指揮系統(tǒng)。現(xiàn)有的人影業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能單一而且不夠完善，天氣形勢(shì)的分析與預(yù)報(bào)匱乏、作業(yè)指導(dǎo)的制定與分發(fā)途徑單一，空域的申請(qǐng)與消除均采用電話形式，而且只能由盟市級(jí)人影辦申請(qǐng)，作業(yè)信息的上報(bào)與審核還不夠完善，作業(yè)效果的評(píng)估停留在初級(jí)階段，作業(yè)設(shè)備的年檢、彈藥庫的建設(shè)與管理、作業(yè)人員的培訓(xùn)等方面均未形成模式，距離國內(nèi)先進(jìn)水平尚有相當(dāng)差距。針對(duì)人影工作的性質(zhì)，迫切需要從以上這些方面建設(shè)一套系統(tǒng)的、完善的人影作業(yè)指揮系統(tǒng)。

3 結(jié)語

水對(duì)于恢復(fù)大興安嶺水源涵養(yǎng)地生態(tài)功能至關(guān)重要。建設(shè)科學(xué)、系統(tǒng)、高效的規(guī)模人工增雨作業(yè)體系，提高人工影響天氣能力，開發(fā)該地區(qū)豐富的空中云水資源，增加降水量，是解決大興安嶺水源涵養(yǎng)地生態(tài)退化的有效措施[2]。并可在農(nóng)業(yè)抗旱、森林草原火災(zāi)撲救中發(fā)揮更大的作用[3-4]。對(duì)于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 王希平，趙慧穎.內(nèi)蒙古呼倫貝爾市林牧農(nóng)業(yè)氣候資源與區(qū)劃[M].北京：氣象出版社，2006.

[2] 盧培玉.人工增雨對(duì)自然環(huán)境的探討[J].中國人口資源與環(huán)境，2014（增刊1）：89-94.

[3] 李成，王讓會(huì)，申雙和.基于PSR模型的烏魯木齊人工增雨環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014（10）：65-67.

[4] 王柏忠，王廣河.人工增雨對(duì)西北地區(qū)的減災(zāi)作用[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2006（增刊1）：23-25.