人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展策略

(整期优先)网络出版时间:2024-05-23
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人工影响天气在气象防灾减灾中的作用及发展策略

依力亚斯·托乎提1 艾尼瓦尔·阿布都拉2

阿克苏地区拜城县人工影响天气办公室

摘要:现如今,我国的气象灾害问题时有发生,气象防灾工作和减灾工作成为各区域气象部门主要重视的问题,为降低和预防气象灾害所带来的损失,人工影响天气作业成为主要措施,合理进行人工影响天气作业,能够提升气象防灾减灾的效果。基于此,本文首先分析人工影响天气技术原理,其次探讨人工影响天气的优化策略,旨在为提升气象防灾减灾的效果而提供帮助。

关键词:人工影响天气;气象防灾减灾;分析

引言

近年来,将气象工作作为人工影响天气工作的重要依托,不断加大投入力度,转变传统农业“靠天吃饭”现象,变被动为主动,依托现代气象科技,全面提升福泉市人工影响天气科技水平和服务效益,将人工增雨、人工防雹等人工影响天气作业作为防灾减灾的关键举措。为防止极端天气事件,提高农业生产效益。技术人员应通过调节降水、温度和其他气象因素,改善农作物生长环境,使农作物产量增加。

1人工影响天气技术原理

人工影响天气是指在适当条件下通过科技方法对局部大气的物理、化学过程进行人为干预,实现增雨雪、防雹等防灾减灾目的的活动。由于在福泉开展的人工影响天气作业主要包括人工增雨作业和人工防雹作业2种,因此,此处主要阐述这2类人工影响作业的技术原理。(1)人工增雨作业的技术原理。人工增雨作业主要是指在云和降水自然过程的某些阶段,在有效范围内使用适当的催化剂,促进云和降水向预定方向发展,达到增雨的目的。通常情况下,提高冷云过程中降水效率的原理:在云体过冷(-10.0~-24.0℃)部分播撒制冷剂或人工冰核,在较短时间内产生浓度为10~100个/L的冰晶,这不但可以借助蒸发过程将云中的过冷云水转化成降水,还可以借助冷凝法,将冰面上的部分过饱和水蒸气转变成降水。冷凝潜热的释放使云中空气变暖,局部上升运动越来越强,推动云、降水的持续发生发展。(2)人工防雹作业的技术原理。人工防冰雹的技术原理是采取人工干预方式减少或切断对小冰雹胚胎的供水。现阶段,大量人工播种的冰核被用来直接进入冰雹胚形成区或冰雹生长区,促进云中的过冷水滴直接冻结并且全部结晶,不会产生冰雾凇、霰、冰雹,原始的冰雹胚和冰雹也无法生长。借助炮弹的爆炸,云中产生动态干扰。下沉气流使冰雹云提前解体或破坏冰雹生长区的动态平衡流场。未发育的冰雹事先落下或刺激几个小细胞云的初期发育。局地上空区域的对流不稳定能量提前得到释放,不会积累,使得单个云体的强度有所减少。

2人工影响天气的优化策略

2.1人工影响天气的关键因素识别

确定人工影响天气结果的关键因素,优化这些技术的第一步。这些因素可能会根据具体的修改方法和目标天气参数(例如,增强降雨、抑制冰雹)而变化。以下是一些需要考虑的关键影响因素:(1)大气条件。了解大气条件(例如湿度、温度和云特性)至关重要。相关技术在特定的大气条件下是有效的,确定这些情况发生的时间和地点对于优化至关重要。(2)播云剂。碘化银或氯化钙等播云剂的选择,可以显著影响增强降水的成功与否。(3)地形。当地地形对人工影响天气起着一定的作用,例如山脉、山谷和水体可以影响云动态和降水模式。(4)气溶胶浓度。大气中的气溶胶浓度会影响云的形成和播云效果。监测和优化目标区域的气溶胶水平,可以改善人工影响天气的结果。(5)风型。风型可以驱散播云剂并影响其在云中的分布。了解当地风型并优化药剂释放机制,可以提高人工影响天气的精度。

2.2人工降雨技术

在农业种植中,利用人工影响天气技术,适时引发人工降雨,能够为农作物提供所需的水分。这种技术主要应用于干旱地区或降雨不足的季节,帮助解决农作物的灌溉需求。相关部门通过人工降雨,提供稳定的降水量,促进农作物的生长和发育。例如,内蒙古自治区阿拉善地区是中国的干旱地区之一。为了改善当地的农作物生长环境,中国开展了云种植项目,通过人工诱导云形成和增加降水,为草原提供额外的水源,促进牧草的生长和草原的恢复。四川省雅安市是一个多山地区,降水分布不均匀。为了解决农作物灌溉和水资源问题,该地区实施了人工影响天气项目。通过人工调控降雨时间和强度,提高了农作物的水分利用效率,增加了农作物的产量。以玉米为例,不同的生长周期对水分的要求不同,在玉米出苗期至拔节期,需水量在16%左右,土壤中的水分含量应控制在60%左右,可以促进玉米的快速生长。在拔节期至灌浆期,玉米对水分含量的要求增加,田间持水量应控制在75%左右,成熟期则需要全生长周期25%左右的水分灌溉。不同农作物对水分的需求量存在一定的差异,在人工影响天气技术应用过程中,应结合农作物的区域性分布状况以及农作物在不同阶段的需水量,采用适宜的人工降雨技术,以确保水量能够满足农作物生长的基本要求。

2.3加强人工影响天气工作安全管理

人工影响天气工作涉及高射炮和火箭、空中射击、人影弹等是爆炸性危险材料,因此安全是开展人工影响天气工作的重中之重。要牢固树立安全人工影响天气发展理念,加强安全管理体系建设、安全监督检查和安全管理。有关部门要将人工影响天气作业单位信息录入民爆信息系统,依法开展人影作业设备的采购和运输。民用爆炸物应存放在专用仓库。严格开展信息登记制度,积极落实空域申报、运行安全保障、现场检查等工作制度,最大程度地消除人工影响天气工作中存在的安全风险。同时,建立健全安全作业规章制度,以确保安全作业。对人工影响天气作业点,要坚持“安全、科学、高效”的原则,把安全放在首位,完善作业标准和程序,制定事故应急救援预案,建立作业安全保障机制。继续加强操作人员的岗位培训和操作设备的管理,严格遵守操作规程和操作期间的空域申报,坚决杜绝未经空域管理部门批准擅自操作,不允许无视安全的盲目操作,要始终确保及时、安全、有效地开展人工影响天气作业。

2.4加强人工影响天气科研工作的开展

为了加强人工影响天气工作的开展,相关部门应加强对人工影响天气的理论和实践研究。针对当前人工影响天气研究的不足,需要多单位、多学科的联合研究,通过多方分工协作,攻克当前人工影响气候研究中的难题。此外,要利用卫星、雷达等现代探测手段,不断优化云降水和人工催化过程的实时监测和识别系统。同时,积极开发利用现代天气数值预报技术,逐步加强云物理和人工催化的室内实验研究,开发高效的暖云催化剂和制冰催化剂,逐步完善运行催化体系,有效改进催化工具,从而更有效地实现防灾减灾。

结语

综上所述,人工影响天气是防范干旱、冰雹等气象灾害的重要技术手段,在保障作物安全生产、防范森林火灾等方面的作用十分显著。在人工影响天气防灾减灾方面取得了一定的成效,但是也存在一些不足之处。相关部门应加大人工影响天气经费支持、作业安全管理,加强干旱、冰雹灾害性天气动态化监测,并从技术、人力等方面着手完善工作对策,不断提高人工影响天气精细化作业水平,强化人工影响天气在防灾减灾、助力生态文明建设中的作用。

参考文献

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