人工影响天气对气象要素及天气预报的影响

2021-12-03包兴华

农业技术与装备 2021年4期

包兴华

（呼伦贝尔市气象局，内蒙古自治区呼伦贝尔 021000）

1 人工影响天气的概述

1.1 人工影响天气的含义

人工影响天气是指在合适的条件下，使用科学技术使大气中的物理、化学反应过程发生改变的人工干预活动。通过采取防霜、除雾、增加降水等手段对天气进行人工干预，达到防范或者减轻自然灾害的目的，方便人民生产活动。物理学降水是人工干预的主要原理，通过将催化剂分散至云层，促进大气物化反应，从而导致部分区域的大气现象发生转变，更有利于人们的日常生活与生产活动。这种方式不仅能够帮助人们防雹、防雾以及抗旱，更能够起到去雾、增加雨量、降低台风威力的作用。

1.2 人工影响天气的发展过程

人工影响天气的技术最初产生于20世纪40年代的美国，中国人工影响天气的技术则在20世纪50年代开始使用。随着实践过程的不断运转，人工影响天气的技术手段日渐成熟，对天气的干预效果也逐渐加强。由于我国不同区域天气变化情况不同，在人工影响天气的技术手段上存在些许差异，根据不同地点进行调整可以实现防旱、防涝。

2 人工影响天气的现状

由于我国不同区域地势条件与天气状况不同，各地区可能出现旱情、冰雹、洪涝等灾害，为人民生活带来了诸多不便与损失，同时严重影响旅游业发展。为了改变这种现状，科研人员通过大量实验发明了飞机、火箭等人工降雨辅助设备，对部分地区开展人工降雨工作。人工降雨与自然降雨活动的结合能够有效缓解干旱情况，增加当地水资源的储蓄。同时适当的人工降雨能够很大程度改善当地的生态环境，促进当地动植物的增长，助力农业生产活动，增加人民收益，发展当地的旅游产业。目前我国的人工影响天气的活动主要以系统的作业方式开展，根据区域差异进行全面的作业调度，有针对性地对目标区域开展人工作业活动，改善地区环境。随着人工作业经验的增多与经济能力的增强，改善了以往设备不足、人员专业素质不足、技术水平不到位等问题。人工作业开始有了更多高质量仪器的辅助，例如改良后的精细化降水量预测系统、效果更强的催化剂、配备雷达设备的指挥系统等。这些采用了高科技技术手段的装置能够因地制宜地影响各地区天气状况，提高人工控制效果，对不同地区的自然灾害起到预防作用，协调人们的日常生产生活，推动各地旅游产业的发展。

3 人工影响天气对气象要素的影响

3.1 人工降雨对气象要素产生的影响

干旱是一种较为常见的灾害现象，会对农业生产造成破坏，降低农作物的成长速度。就风景区而言，干旱天气会破坏当地植被覆盖，影响景观的美感，从而导致旅游人数的下降。此外干旱还会影响当地居民的正常供水，进而影响人们的正常生活。通过人工降雨的方式对当地气候进行干预，能够改善天气情况，缓解缺水问题。人工降雨作业是利用专业设备促进大气中的水蒸气凝结形成液体，达到降雨，一般包括空中作业、地面作业2种形式。空中作业是利用飞机装置在云层中挥洒一定量的催化剂，促进物理或化学反应的发生，创造降雨条件。地面作业是利用火箭发射碘化银炮弹，发生燃烧现象，随着发射方向播撒催化剂，燃烧物质与催化剂表面均含有水蒸气，当燃烧颗粒物变大时会产生雨滴，发生降雨。催化剂进入云层之中也会产生催化反应，促进空气中的水蒸气发生物理或者化学变化形成雨滴，产生降雨。地面的碘化银发生装置在反应过程中会产生上升气流，使碘化银发生器上升并进入到云中，促进物理、化学反应发生，进而形成降雨现象。在地面作业过程中发生了3个部分的反应，都达到了人工降雨的目的。

空中作业、地面作业是2种不同的人工降雨方式，都有着各自的优点。要根据不同区域环境特点选择，目前使用较多的人工作业方式是地面炮弹作业，操作较为简便，成本相对较低，在我国多个地区使用广泛。

3.2 人工防雹对气象要素产生的影响

我国部分省市，经常在夏季发生冰雹灾害现象，危害较为严重。一方面冰雹发生时人们无法完成正常的农业生产劳动，同时也会对农作物本身造成破坏；另一方面冰雹破坏性较大，街道公共设施、路边停留的车辆等都会被破坏，给人们带来极大的财产损失。因此，为了减少冰雹带来的影响，应积极重视人工防雹作业。人工防雹是在冰雹天气发生之前利用人工作业的方式阻止冰雹的形成，在冰雹体积较小时降落，极大地减少了冰雹的威胁程度，减少财产损失与安全威胁。人工防雹作业的基本原理源于冰雹的形成过程。冰雹初始体积较小，云层中气流开始运动，水分逐渐附着在初始冰雹上并随着气流的方向开始运动，冰雹体积增大，最终降落地面。因此，人工防雹应从云层入手，减少其中所含的水分，减小冰雹体积，通过向云层播撒催化剂，促进冰晶结构形成，冰晶的存在能够吸引到较多的水分，从而降低云层中所含的水分，抑制冰雹的体积增长。人工防雹方式与地面人工降水方法相似，利用高炮发射碘化银物质，在云层中发生扩散，也可以利用小型飞机装置进行碘化银的喷洒，使云层中水分分散，避免大型冰雹的形成，有效实现人工防雹。

4 人工影响天气对天气预报的影响

4.1 天气预报的概述

天气预报是指人们利用现代科技对天气状况进行实时监测，将收集到的气象信息与当地环境要素进行结合，实现对未来天气状况的预告，同时进行未来天气变化趋势的曲线绘制，帮助人们更好地进行活动安排。一般来说，天气预报信息需要结合附近几天的天气状况以及总结其他气象因素，获取有效的数据结果。现阶段人们一般使用气象卫星检测获得云图，参考当地天气变化，综合数据完成分析，保障天气信息的准确性，提供更具有参考性的数据。

4.2 人工影响天气对天气预报造成的影响

天气预报能够帮助人们合理安排活动计划，减少因为天气变化对实际行动产生影响。对于出行旅游的人群而言要密切关注天气变化，合理安排外出计划。天气预报是通过卫星、雷达等装置对气象信息进行有效的收集，确认未来的天气情况。其中气象信息包含了大气温湿度、风向、风速、风力、压力等，通过精密仪器测量能够得到较为准确的数据。而人工影响天气的措施往往会改变云层中的气流变化，会对天气预报的准确性产生一定影响。例如在进行天气预报时发现某地降雨概率较低，如果同时进行了人工降雨作业，则预报信息不可靠。此外在完成人工作业后，云层状态往往与之前大不相同，会对天气预报的结果产生影响。

天气预报在人们的生活中具有很强的应用性，将气象信息进行检测与统一整理后，能够帮助人们预测未来的天气变化，减少由于天气突变给人们生产生活带来的影响。准确的天气预报结果能够帮助人们合理安排农业劳动，保护农作物生产，实现农业与生态的可持续发展与保护，促进城乡旅游产业的繁荣。