淺析人工影響天氣對氣象要素及天氣預(yù)報的影響

靳寶柱

（保定市氣象局，河北 保定 071000）

人工影響天氣又被稱之為人工天氣控制，主要是通過現(xiàn)代化科技的方式對氣象狀態(tài)進行一定的調(diào)整，其主要目的是對氣象災(zāi)害進行控制和預(yù)防。例如在干旱時節(jié)通過人工降雨的方式來增加降雨量，或是在降雨量過多時，將雨云打散來停止降雨。而無論是何種人工天氣控制模式，都需要在適當?shù)臈l件下，按照相關(guān)科研的要求，對局部地區(qū)的大氣化學(xué)和物理狀況進行一定人工影響的方式來進行天氣控制。其基本原理都是通過對云層和物理學(xué)方式進行調(diào)整，例如在云中播撒催化劑等方式，通過這種方式能夠?qū)植刻鞖猬F(xiàn)象進行調(diào)整，以保證天氣狀況，適合人類生產(chǎn)生活。

1 人工影響天氣的發(fā)展和概念

人工影響天氣在現(xiàn)代社會中應(yīng)用較為廣泛，主要包括抗旱、消除霧霾、防霜、防冰雹等多種應(yīng)用范圍，最為常見的就是在夏季炎熱的高考時段內(nèi)，天氣過于炎熱，可能會影響考生的正常發(fā)揮，所以在高考時節(jié)進行有效的人工降雨，是近年來應(yīng)用最廣泛的一種天氣控制方案。

隨著近年來我國科技的不斷發(fā)展，人工影響天氣在發(fā)展時也獲得了一定的進步，我國現(xiàn)代化的科技已經(jīng)能夠較為穩(wěn)定地對天氣進行影響，并且控制強度也在不斷增強。從20世紀50年代開始，我國基本具備了人工控制天氣的科技水平，在大多數(shù)省市以及自治區(qū)都開展了人工消霧、人工降雨、人工消雹以及人工防霜等多項試驗[1]。在我國溫帶濕潤半干旱大陸性季風氣候分布范圍比較廣，這種氣候的特點，大部分地區(qū)四季分明，寒暑懸殊，雨量集中，干濕期明顯，具有冬季寒冷干旱，雨雪稀少；春季冷暖多變，干旱多風；夏季炎熱潮濕，雨量集中；秋季風和日麗，涼爽少雨的特點。主要表現(xiàn)在總體氣候條件較好，溫度適宜，日照充沛，熱量豐富，冬春季干旱少雨，沙塵肆虐；夏季炎熱潮濕，雨熱同季，氣候環(huán)境較為惡劣，為氣候災(zāi)害多發(fā)時段。在這種狀況下，干旱以及冰雹的惡劣的氣候災(zāi)害，會對河北務(wù)農(nóng)人員和農(nóng)業(yè)發(fā)展造成極大的影響。據(jù)不完全調(diào)查顯示河北農(nóng)業(yè)生產(chǎn)量降低的因素中，大約有60%左右的因素是在氣象災(zāi)害下所引起的。所以在我國開展人工天氣控制的工作時，河北自然作為主要的人工影響天氣的主戰(zhàn)場之一，隨著近年來我國科技的不斷發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的不斷完善，河北省的人工天氣控制操作也獲得了更為廣泛的應(yīng)用，在華北地區(qū)內(nèi)通過有效的天氣控制，大大改善了其生態(tài)環(huán)境，使河北在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展時獲得了長足進步。

2 人工影響天氣對氣象要素造成的影響

2.1 人工降雨操作對氣候要素造成的影響

氣候干旱是一種最為常見的氣候災(zāi)害，長時間的干旱不僅會影響農(nóng)作物的生長，還有可能對當?shù)氐恼９┧斐捎绊?，所以在進行氣候干旱災(zāi)害處理時，主要選擇人工降雨的方式進行改善。人工降雨在應(yīng)用過程中的主要原理是通過一定的方式使空氣中的水蒸氣凝結(jié)為雨滴降到地面，所以人工降雨需要進行空中作業(yè)和地面作業(yè)兩種方式以保證其效果[2]?？罩凶鳂I(yè)主要是采用小型飛機對云層中進行催化劑噴灑，而地面作業(yè)則是利用高炮或火箭等形式從地面發(fā)射催化劑，炮彈在云層中可以出現(xiàn)爆炸，而炮彈中則可加入碘化銀，將其潑灑于云中，能夠使碘化銀分散在云層中，使云層中的水蒸氣能夠附著于較大的銀離子上，進而使水蒸氣形成雨滴，降落在地面形成人工降雨。兩種潑灑方式均有各自的優(yōu)勢，小型飛機潑灑方式較為均勻，而炮彈潑灑方式能夠較快的產(chǎn)生作用，所以具體的人工降雨方式選擇可根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境和氣候狀況進行合理調(diào)整，但目前應(yīng)用較為廣泛的潑灑方式是炮彈發(fā)射方式，這種人工降雨方式操作簡單且成本較低，所以受到我國較多省市的廣泛應(yīng)用。

2.2 人工防雹對氣候要素造成的影響

冰雹是夏季十分常見的一種自然災(zāi)害，而值得注意的是冰雹雖然多發(fā)于夏季，但不僅僅局限于夏季發(fā)生，這種自然現(xiàn)象不僅會影響農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)，還有可能對當?shù)氐木用褙敭a(chǎn)安全乃至生命安全造成一定的影響。這是由于冰雹在降落的過程中會形成較大的冰塊，而冰塊的體積較大則會損傷多處暴露于室外的財產(chǎn)物資，例如車輛和路燈等，如果直接擊中人體，還有可能導(dǎo)致骨折和其他外傷，具有較高的危險性。所以人工防雹也是一種應(yīng)用廣泛的人工影響天氣模式。人工防雹并不能直接對冰雹進行處理，而是在冰雹形成前或形成過程中，通過一些人為的影響因素，使云層中的冰雹無法正常發(fā)展，使冰雹在形成較大體積的狀況前降落地面，這樣能夠大大減輕冰雹對財物和人體造成的危害[3]。在冰雹產(chǎn)生的過程中，云層中需要具有較為強烈的上下運動氣流，而在大量水分的影響下，足夠的水分會附著于云層中較小的冰雹胚胎上，進而在上下氣流的攪動中體積逐漸擴大，形成大塊冰雹。所以想要做到有效的人工防雹，就需要盡可能減少云層中的水分，這樣能夠避免冰雹在生成過程中體積過大的情況。所以在進行人工防雹時，需要向冰雹云層中播撒大量的催化劑，這樣能夠形成更多的冰晶。而在這種狀況下，更多的冰晶能夠與冰雹競爭水分，大大降低冰雹的體積，通過這種方式能夠降低云層中所含有的水分含量，使云層中的冰雹塊增長得到抑制。而防雹的方式與人工降雨的方式較為類似，通常也是應(yīng)用高炮將具有碘化銀的彈頭發(fā)射至冰雹云層中的適當位置，通過爆炸或噴灑的方式使碘化銀在云層中快速擴散，也可采用小型飛機在冰雹云層下部噴灑碘化銀，這樣能夠起到人工防雹的效果，避免出現(xiàn)較大塊的冰雹降落的冰雹災(zāi)害。

3 人工影響天氣對天氣預(yù)報造成的影響

就目前來說天氣預(yù)報幾乎是人們生活中不可或缺的一項技術(shù)支持，天氣預(yù)報主要是在現(xiàn)代科技技術(shù)的支持下，采用衛(wèi)星或雷達的方式對天氣信息數(shù)據(jù)進行分析，而在收集數(shù)據(jù)后，應(yīng)用超級計算機的數(shù)據(jù)分析技術(shù)來預(yù)測某個時刻或某一時間段的地球大氣層狀態(tài)，而通過對大氣層狀態(tài)進行判斷，來分析不同時刻的天氣狀況，給予普通民眾有效的天氣預(yù)報支持，能夠保證生活和工作的順利開展。在進行天氣預(yù)報的過程中，采用大型儀器進行分析所得到的數(shù)據(jù)更為準確。但隨著人工影響天氣技術(shù)的應(yīng)用，會對天氣預(yù)報預(yù)測準確性造成影響，比如天氣預(yù)報在進行氣象觀察時，發(fā)現(xiàn)該時段內(nèi)某個地區(qū)的降水可能性較低，而此時采用該時段內(nèi)的降雨可能性。同時在完成人工降雨后，云層的變化狀況復(fù)雜性和混亂性也會隨之增加，這也會對天氣預(yù)報的預(yù)測造成一定的影響。除此之外，在進行天氣預(yù)報時，還能夠有效明確不同的自然災(zāi)害進展狀況和發(fā)生時間，對于我國開展各項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和軍事行動來說都有極為重要的作用。就目前來說，我國的天氣預(yù)報支持依舊與數(shù)據(jù)的大量收集有密切的關(guān)系，在進行數(shù)據(jù)收集時，需要對當?shù)丨h(huán)境的濕度、風向、風速、氣壓變化以及氣溫等多種數(shù)據(jù)進行收集，通過對數(shù)據(jù)進行整合分析的方式來確定未來某個時間段的空氣變化狀況[4]。就目前來說，我國的天氣預(yù)報主要包括形勢預(yù)報和要素預(yù)報，我國在較長時間的氣候預(yù)報上也能夠獲得較高的準確度。但值得注意的是，在開展數(shù)據(jù)分析時，由于大氣過程的混亂狀況比想象中更高，而天氣預(yù)報僅僅能夠通過數(shù)據(jù)收集明確不同時間點的天氣狀況，所以天氣預(yù)報在一定程度上存在誤差。通過人工影響天氣則能夠有助于使天氣預(yù)報的精準度大大提高，這是由于計算機在完成氣象數(shù)據(jù)采集后，通過人工作業(yè)天氣能夠使氣象隨著人為影響的方向進行，具有較高的可適用性。加上近年來所應(yīng)用的探測手段和預(yù)報工具更為先進，所以在天氣預(yù)報的準確度上有了更大的提高。

天氣預(yù)報在應(yīng)用過程中，通過對天氣數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和分析，能夠明確未來天氣的變化狀況和發(fā)展趨勢，為人們的生產(chǎn)以及生活提供有效的科學(xué)支持。通常情況下來說，天氣預(yù)報主要是對近段時間的氣候狀況進行分析，并配合歷年該時段內(nèi)該地區(qū)的天氣變化進行合理預(yù)測，這樣能夠通過綜合分析的方式明確其中存在的可變化性。目前，我國所應(yīng)用的天氣預(yù)報依舊以氣象衛(wèi)星的方式為主，通過氣象衛(wèi)星來獲得地球表面的衛(wèi)星云圖，通過對云層進行分析來制作有效的天氣預(yù)報[5]。

4 總結(jié)

總而言之，人工影響天氣不僅會對氣象預(yù)報的內(nèi)容造成影響，還對我國大氣科學(xué)以及氣候科學(xué)的發(fā)展提供了幫助，而我國相關(guān)部門需要建立完善的管理機制和氣象監(jiān)測系統(tǒng)，不斷引入先進的技術(shù)措施，這樣對于我國氣候災(zāi)害的防控以及天氣狀況的控制，都具有積極意義。