火箭增雨作業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用

劉謙

摘要 人工影響天氣是農(nóng)業(yè)防災減災的主要手段。本文根據(jù)河南省干旱災害實際、火箭增雨作業(yè)原理、要求、指標、應用個例等，闡述火箭增雨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，以期為人工增雨作業(yè)提供參考。

關鍵詞 火箭增雨作業(yè)；增雨抗旱；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應用

中圖分類號 P481 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）20-0192-01

河南省是全國第一農(nóng)業(yè)大省、第一糧食生產(chǎn)大省、第一糧食轉化加工大省，大部分地處暖溫帶，南部跨亞熱帶，屬北亞熱帶向暖溫帶過渡大陸性季風氣候，四季分明、雨熱同期。干旱是河南省主要農(nóng)業(yè)氣象災害，具有持續(xù)時間長、影響范圍廣、發(fā)生頻率高及危害大等特點，幾乎每年均會發(fā)生，嚴重阻礙當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)?；鸺鲇曜鳂I(yè)作為人工影響天氣的主要手段之一，在農(nóng)業(yè)抗旱減災中發(fā)揮著重要作用，對有效緩解干旱給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害，推動地方農(nóng)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展具有極大的現(xiàn)實意義。

1 火箭增雨作業(yè)原理

火箭增雨作業(yè)是利用火箭播云原理，以火箭作為運載工具，把催化劑輸送到一定高度加以播撒，確保人工冰核直接進入可播云層，冰核會在云中核化變成冰晶，冰晶通過凝華增長、破碎及繁生，最終達到增加降水目的[1]。

2 火箭增雨作業(yè)具體要求

2.1 氣象條件

火箭增雨作業(yè)對象是降水性對流云、山區(qū)地形云及層狀云，強烈不穩(wěn)定天氣，一般會在切變線、低壓、低渦、臺風、鋒面及熱帶高壓外圍附近產(chǎn)生很強的積云或形成強風暴天氣。

2.2 作業(yè)時機

一是層狀云。層狀云范圍較大、移動較慢，火箭增雨作業(yè)機會較多，但要搶抓云層發(fā)展旺盛時機作業(yè)，既不能太早，也不能太晚，避免影響作業(yè)效果。二是積狀云。當符合降雨云層條件便能作業(yè)，具體條件為：云量要求大于3成，云體與作業(yè)點保持5 km范圍，云頂高度>4 km，最理想高度應達6 km；云底高度<1 km；回波強度≥30 dBZ。作業(yè)時機應選擇在云層上升氣流較強及發(fā)展旺盛階段，作業(yè)宜早不宜遲，積狀云下雨前為最佳火箭增雨作業(yè)時機[2]。

2.3 射擊方式

2.3.1 平面射擊。在云層主體與作業(yè)點較接近時，結合云層內回波中心強度，得出增雨火箭在該高度上對應的最大射角，當作固定射角，對云體水平扇射擊，確保云體在水平尺度上大范圍內催化，最終取得良好的增雨效果。

2.3.2 梯形射擊。若積狀云垂直尺度較大，云內上升氣流很強，可采取梯形射擊方式作業(yè)。通過不同射角，將碘化銀微粒帶入云層中不同高度，確保催化劑在大范圍垂直面上產(chǎn)生作用，取得最佳增雨效果。

3 火箭增雨作業(yè)指標和作業(yè)部位

3.1 作業(yè)指標

3.1.1 層狀云作業(yè)指標。①云層在發(fā)展時期，云層厚度大，同時存在極強上升氣流，過冷云層較低，云下蒸發(fā)弱；②云頂溫度在-5～20 ℃之間有利于火箭增雨作業(yè)；③云中有特別充足的過冷水，在較厚層次內有較大水汽分布，且自然冰晶濃度很低，此時有利于冰核播撒。

3.1.2 對流云作業(yè)指標。在降水性天氣系統(tǒng)形勢下，正處于發(fā)展旺盛時期的積雨云及濃積云，云頂溫度處于-20～-5 ℃，回波強度>25 dBZ，這些均利于開展火箭增雨作業(yè)[3]。

3.2 作業(yè)部位

①垂直方向催化要選擇在-10～-5 ℃區(qū)域，作業(yè)部位可選擇在云中-3～0 ℃層周邊，具有較大含水量，上升氣流較強負溫區(qū)；②在云體前沿最黑同時翻滾最為顯著區(qū)域；夜晚應該選擇在打雷及閃電顯著區(qū)域；③在水平尺度上，應在云中部區(qū)域開展作業(yè)；在對流中增雨作業(yè)應在云前部及中部進行[4]。

4 人工增雨作業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用范例

2008年11月至2009年2月，河南省109 d無有效降雨，遭遇60年一遇大旱，526.00萬hm2小麥有近1/2遭遇干旱。其中，130.00萬hm2屬輕旱，100.00萬hm2中度干旱，46.67萬hm2嚴重干旱，3.33萬hm2為黃苗、枯死。面對全省嚴重旱情，河南省各級氣象部門強化天氣監(jiān)測，搶抓有利時機，2009年2月7日13：57—17：47，鄭州、洛陽等7個省轄市，共21個縣市相繼開展地面高炮、火箭增雨作業(yè)，至16：00，作業(yè)區(qū)域普遍降水達0.5 mm，最大降水在鄭州西部，為5.5 mm。此次人工增雨取得較好成效，使河南省區(qū)域農(nóng)業(yè)干旱災情得到緩解。

2014年8月初，河南省大部分地區(qū)出現(xiàn)干旱，玉米處于抽穗吐絲關鍵期，需水量較大，抗旱保收工作形勢嚴峻，6日0：00—7：00，借助有利天氣條件，南陽、三門峽、洛陽等地實施人工增雨作業(yè)，共發(fā)射37式人工影響天氣炮彈204發(fā)、火箭彈56枚，累計影響面積約6 000 km2，作業(yè)區(qū)普降小到中雨，局部大到暴雨，作業(yè)效果明顯。6日8：00—17：00，鄭州、洛陽、平頂山、濟源等4市實施地面人工增雨作業(yè)，發(fā)射37式人工影響天氣炮彈146發(fā)、火箭彈26枚、地面碘化銀煙條41根，累計影響面積7 000 km2。同年8月30日上午至31日上午，河南14市組織實施地面增雨作業(yè)，共作業(yè)120個點次，發(fā)射37式人影彈1 480發(fā)、火箭彈288枚、煙條32根，累積影響面積約6.3萬km2。2次人工增雨作業(yè)均有效緩解了河南省多區(qū)域干旱災情，對河南省秋糧生產(chǎn)有利。

5 結語

干旱災害給河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展帶來極大威脅。需要加強人工增雨技術學習，掌握火箭增雨作業(yè)原理及作業(yè)條件、時機、方式、指標、部位等相關知識，嚴密監(jiān)測天氣情況，適時開展火箭人工增雨作業(yè)，發(fā)揮增雨抗旱在農(nóng)業(yè)氣象服務工作中趨利避害、抗旱增收的作用。

6 參考文獻

[1] 陳光學.火箭人工影響天氣技術[M].北京：氣象出版社，2008.

[2] 李帝宏.人工增雨在抗旱減災中的重要作用[J].南方農(nóng)業(yè)，2015，9（27）：207-208.

[3] 祝曉蕓.江西省對流云火箭增雨作業(yè)效果檢驗技術方法研究[D].北京：中國氣象科學研究院，2016.

[4] 李紅斌，張殿剛，張靖萱，等.大連市火箭人工增雨流動作業(yè)技術與業(yè)務流程[J].氣象，2014，40（10）：1271-1278.