人工影响天气在气象灾害防御中的应用探讨

人工影响天气在气象灾害防御中的应用探讨

段云峰

兰州资源环境职业技术大学气象学院 甘肃兰州 730021

摘要：人工影响天气在气象防灾减灾中的应用具有重要的现实意义和深远的影响。通过人为手段影响大气状况，可以降低极端天气事件的频率和强度，减轻自然灾害带来的负面影响。在人工影响天气技术的发展中，需要加强多学科的合作，提高技术的科学性和可操作性。在应用中，需要考虑技术的可行性和局限性，以及伦理和社会影响。为了更好地应对气象灾害，需要完善人工影响天气技术体系，提高预测和监测能力，加强国际合作和信息共享。通过对人工影响天气在气象灾害防御中的应用探讨，得出以下结论：人工影响天气技术在气象防灾减灾中具有重要的现实意义和深远的影响。通过人为手段影响大气状况，可以降低极端天气事件的频率和强度，减轻自然灾害带来的负面影响。人工影响天气技术的发展需要加强多学科的合作，提高技术的科学性和可操作性。在应用中，需要考虑技术的可行性和局限性，以及伦理和社会影响。未来的研究可以侧重于提高技术精准度和稳定性，探讨技术应用的长期影响，与其他防灾减灾手段结合应用，加强与相关领域的合作，为保障人类社会的健康和发展做出贡献。

关键词：人工增雨，人工消雹，气象灾害防御，可行性，局限性

项目基金:教育部科技发展中心专项课题（ZJXF2022028）；甘肃省高等学校创新基金项目（2022B-287）；兰州资源环境职业技术大学校级科研项目（X2022D-01）；甘肃省青年科技基金项目（21JR7RA773）；省高校自列重大科研项目（X2022ZD—05）。

作者简介：段云峰（1982-），男，甘肃武威人，硕士，高级工程师，研究方向为应用气象、信息管理与信息系统。

I.引言

全球气候变化使得极端天气事件，如暴雨、干旱、飓风等更加频繁和严重，严重影响了人们的生产生活和社会经济发展。灾害性天气事件给人类社会带来巨大损失。自然灾害对人类社会造成严重影响，丧生人数众多，并直接导致财产的损失，给国家甚至全球经济发展带来了极大的不利影响。研究人工影响天气能够探索新的方法和手段，提高对自然灾害的应对能力，减少其对人类社会的破坏。通过有效地调控气象事件，可以避免自然灾害对社会经济造成的重大损失，保障国家和地区的稳定发展。人工影响天气的研究，需要结合气象学、气候学、气象物理学、环境科学等多个领域的知识，可以加速气象科技的发展和进步。人工影响天气技术的应用，可以更好地保障人民群众的生命财产安全，提高自然灾害的预警和应对效率。因此，人工影响天气在气象防灾减灾中的应用的研究具有重要的现实意义和深远的影响，对于保障人类社会的健康和发展具有重要意义。

我国已成为世界人工影响天气大国，但我国人工影响天气的科技水平和创新能力仍然存在明显不足,特别是针对人工影响天气关键理论、技术研究,以及新理论、新技术和新方法的创新研究方面亟待加强。人工影响天气的主要对象是云,但在大气科学领域,对云的认识仍然处在半定量化阶段，由于自然云和降水过程的不可完全重复性以及人工影响天气技术本身的限制,导致人工影响天气科学试验结果重复验证困难,存在很多不确定性[1]。

本文研究人工影响天气在气象防灾减灾中的应用，其主要目的是探索可以通过人为手段影响大气状况，降低极端天气事件的频率和强度，通过人为手段，如人工增雨、人工消雹等技术，寻求降低极端天气事件发生的可能性和影响强度的方法，减轻自然灾害带来的负面影响。探索应对气候变化的新途径，气候变化加剧了极端天气事件的频率和严重性，因此寻求通过人为手段来应对气候变化的方法，对于全球的气候变化应对具有重要意义。

2.人工影响天气概述

2.1人工影响天气技术的发展历史

人工影响天气（Artificial Weather Modification）是指通过人工手段来改变大气条件，以达到控制或调节天气现象的目的。人工影响天气技术的发展历史可以追溯到人们对天气的控制和改变的远古尝试。古代人使用种种仪式和仪表，试图影响雨水和风向。直到20世纪，人们开始系统地研究和应用人工影响天气的技术。1946年，美国气象学家文森特·舍弗勒提出了人工影响雷雨的设想，引发了现代人工影响天气技术的研究热潮。此后，人工影响天气技术在全球范围内得到了广泛的研究和应用，尤其在气象防灾减灾中发挥着重要作用。

2.2人工影响天气的基本原理

人工影响天气的基本原理涉及空气动力学、云物理学、放射传输学等多个学科。在人工影响天气中，常见的原理包括凝结核的投放、化学制剂的喷洒、微波辐射等。这些原理通过改变大气中水分和热量的分布，影响云系形成和降水过程，从而实现人为调控天气的目的。

2.3人工影响天气的技术手段

人工影响天气的技术手段可以在一定程度上调控降水、温度、风向等气象要素，对农业、水资源管理、自然灾害预防等方面具有一定的潜在应用价值。一种常见的人工影响天气的技术手段是云雾增减。通过喷洒云雾增减剂或催化剂，可以改变云层中水汽的凝结过程，促使云滴形成或消散。这种方法可以用于增加降水量，帮助缓解旱情或补充水源；也可以用于减少降水，防止洪涝灾害或调节降水分布。另一种常见的技术手段是凝结核技术。通过喷洒凝结核剂，可以在云中形成更多的冰晶核，从而促使水汽凝结成云滴或降雨。这种方法可以用于增加降水量，提供水资源；也可以用于人工降雨，应对干旱或缺水情况。还有防霜降温技术，通过使用冷却剂或热量吸收器来降低地表温度，防止霜冻对农作物或设施的损害。防雹技术则是利用发射爆炸物、激光或火箭等手段，改变冰雹的形成过程，减小冰雹的直径，减轻其对农作物和建筑物的破坏。此外，还有一些技术手段可以用于调节风向和风速，如风力发电机组和风力屏障。这些技术可以在一定程度上减弱强风对农作物和建筑物的影响，保护生态环境和人类安全。人工影响天气的技术手段虽然具有一定的潜力和应用前景，但在实际应用中需要谨慎评估和科学管理，以确保其可持续性和社会效益。

3.人工影响天气在气象灾害中的应用

在气象灾害防御中，人工影响天气技术的应用已经成为一种重要的手段。主要包括云雾消散、降雨增加、冰雹抑制等。通过喷洒云雾消散剂，可以改变云层中的微粒特性，促使云雾消散，从而改善能见度。在降雨增加方面，利用凝结核剂或者激光技术，可以诱发云层内的水汽凝结成水滴，并促使其降落为降雨。此外，人工影响天气技术还可以通过释放特定物质来抑制冰雹的形成，减少对农作物和建筑物的破坏。

首先，通过人工影响天气技术，可以及时预防和减轻自然灾害造成的损失。例如，在即将来临的暴雨天气中，及时使用人工影响天气技术可以减少洪水的发生，保护居民和财产安全。其次，人工影响天气技术可以提供更精确的气象预报和预警，为灾害防御部门和民众提供更充分的信息，有助于制定科学有效的防灾措施。此外，人工影响天气技术还可以改善生态环境，例如通过增加降雨，可以补充地下水资源，缓解干旱问题[2]。然而，人工影响天气技术也存在一些挑战和争议。首先，由于大气系统的复杂性，人工影响天气技术的效果难以100%保证。其次，人工影响天气技术需要耗费大量的资金和资源，对于一些经济欠发达地区来说可能难以承担。此外，人工影响天气技术的应用还涉及到生态环境和社会经济等多个方面的问题，需要进行综合考虑和评估[3]。

4.人工影响天气的可行性和局限性

首先，人工影响天气的可行性在一定程度上已经得到证实。例如，人工增雨是一种常见的人工影响天气的方法，通过向云层中喷洒凝结核，可以促使云中的水蒸气凝结成水滴或冰晶，从而增加降水量。这种技术已经在干旱地区成功应用，帮助解决了水资源短缺问题。其次，人工影响天气还可以通过改变大气中的气溶胶浓度来影响降水模式。气溶胶是一种微小的颗粒物质，可以作为云凝结核，促使云中的水蒸气凝结成水滴。通过控制气溶胶的排放量和分布，可以调节降水的分布和强度。然而，这种方法的可行性仍然需要更多的研究和实践来验证。

然而，人工影响天气也存在一些局限性。首先，人工影响天气的效果往往是暂时的和局部的。由于大气环流的复杂性和不确定性，人工影响天气的效果很难持续和扩散到更大的范围。其次，人工影响天气可能会引发一系列未知的环境问题。例如，过量使用人工增雨技术可能导致降水过多，引发洪涝灾害；调节气溶胶浓度可能对大气环境和生态系统产生负面影响。此外，人工影响天气还面临着技术和成本的挑战。目前，人工影响天气的技术尚不成熟，需要进一步的研究和实验。同时，实施人工影响天气需要大量的资源和资金投入，这对于一些经济欠发达地区来说可能不可行。

另外，人工影响天气涉及到人类对自然的干预，因此在使用此类技术时，必须考虑其对伦理和社会的潜在影响。这包括了对自然系统的尊重、公平性和公正性、风险责任、社会公众的知情权等方面的考量。另外，人工影响天气技术的使用可能会引发国际间的争端和合作问题，因此相关伦理和社会影响也需要进行深入评估和分析。这些问题的解决将为人工影响天气在气象防灾减灾中的应用提供科学依据和技术支持，为促进气象防灾减灾工作提供重要的理论和实践指导[4]。

5.气象防灾减灾中的人工影响天气策略

5.1完善人工影响天气技术体系

人工影响天气技术是一种在气象灾害防治中的创新手段，通过干预大气环境，调整气象过程，以期减轻或消除自然灾害的危害。在完善人工影响天气技术体系时，需要不断深化研究，提高技术的科学性和可操作性，建立健全的技术标准和规范，确保技术应用的安全可靠性[5-6]。

5.2提高人工影响天气技术的预测和监测能力

为了更好地利用人工影响天气技术应对气象灾害，我们需要提高对天气变化的预测和监测能力。这包括不断改进气象监测设备、提升气象数据的实时性和准确性，以及开发先进的数值模拟和预测技术，为人工影响天气策略的实施提供可靠的科学依据。

5.3加强国际合作和信息共享

由于气象现象的跨国性特点，加强国际合作和信息共享对于应对气象灾害至关重要。在人工影响天气策略中，各国可以共同开展科研合作、信息交流和技术交流，共同应对全球性气象灾害挑战，实现资源共享，提高抗灾减灾的综合能力[7]。

6.结论与展望

通过对人工影响天气在气象灾害防御中的应用探讨，我们可以得出以下结论：

（1）人工影响天气技术在气象防灾减灾中具有重要的现实意义和深远的影响。通过人为手段影响大气状况，可以降低极端天气事件的频率和强度，减轻自然灾害带来的负面影响。

（2）人工影响天气技术的发展需要加强多学科的合作，提高技术的科学性和可操作性。在应用中，需要考虑技术的可行性和局限性，以及伦理和社会影响。

（3）未来的研究可以侧重于提高技术精准度和稳定性，探讨技术应用的长期影响，与其他防灾减灾手段结合应用，加强与相关领域的合作。

通过这些努力，人工影响天气技术将为气象防灾减灾工作提供重要的理论和实践指导，为保障人类社会的健康和发展做出贡献。展望未来，人工影响天气技术的研究还有许多挑战和机遇。我们需要进一步深化对大气环境的认识，提高人工影响天气技术的可行性和有效性。同时，需要加强国际合作和信息共享，共同应对全球气候变化和极端天气事件的挑战。通过不断的研究和创新，人工影响天气技术将为气象防灾减灾工作提供更多的解决方案，为人类社会的可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]郭学良,方春刚,卢广献等.2008—2018年我国人工影响天气技术及应用进展[J].应用气象学报,2019,30(06):641-650.

[2]刘小杰.人工影响天气在农业气象防灾减灾中的作用及对策探讨[J].农业开发与装备，2022（10）：131-132.

[3]李光友.人工影响天气在气象防灾减灾中的应用研究[J].黑龙江粮食，2021（6）：107-108.

[4]吴扬,丁雪丹.人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展建议[J].农业与技术，2019，39（6）：141-142.

[5]王桂红.人工影响天气在防灾减灾中的应用[J].农业与技术，2016,36（20）：232.

[6]何东升.人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展对策[J].南方农业，2018，12（35）：129-130.

[7]刘家祥,马思睿.人工影响天气在农业气象防灾减灾中的作用及对策分析[J].农业灾害研究，2021，11（11）：79-80.