史莲梅 孔令文 樊予江
新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室 830002
摘要：人工影响天气探测设备在人工影响天气作业中起到十分关键的作用，其直接关系到人工影响天气作业目标的跟踪、作业条件的识别以及作业效果的分析等业务的开展。因此，本文主要对人工影响天气探测设备国内外研究现状进行概述，以供大家参考。
关键词：人工影响天气；探测设备；研究综述
引言
人工影响天气主要指的是在一定的有利时机及条件下，通过飞机、火箭、高炮和烟炉等工具向空中播撒催化剂的方式，人工干预局部大气的物理过程，并使天气产生某些变化，以实现人工增雨（雪）、人工防雹、人工防霜等防灾减灾的一种科学技术措施。全球约有80多个国家或地区进行了人工影响天气工作的研究，主要代表国家包含美国、俄罗斯、中国、以色列等国家。自从1958年我国开始人工气候改造试验以来，由于气象防灾减灾、生态环境保护等方面的迫切需求，人工影响天气作业技术和装备的现代化水平得到了迅速提高。历经六十多年的发展，我国已成为世界人工影响天气技术发展较快的主要国家之一。尽管各地发展不平衡，但总体上看，我国已经形成了较为完善的与气候变化有关的技术、业务和管理体系，综合实力和技术水平不断提高[1]。特别是21世纪以来，我国人工影响天气探测和操作设备的现代化水平呈现出快速增长的趋势。卫星定位系统、地理信息系统以及遥感观测系统的广泛应用使人工影响天气作业目标的跟踪、作业条件的识别以及作业效果的分析更加直观和科学，大大降低了人工影响天气作业的不确定性。尤其是一些先进的探测系统（例如高性能飞机检测平台，云粒子测量系统和极化雷达）的应用大大提高了人工影响天气作业技术水平[2]。为了今后更好的开展人工影响天气作业，本文主要对人工影响天气探测设备国内外研究现状进行概述，以供大家参考。
1国内研究综述
我国自1958年使用杜-2飞机在吉林省第一次实施人工增雨作业试验以来，全国各地陆续引进、改进、研发新作业飞机，为我国人影空中作业的进步做出了极大贡献。1960年5月，国务院指出各地应密切结合生产需要和当地具体情况，积极开展人工影响天气作业，重视收集科学数据，加强科学研究。全国人影工作者克服重重困难，自主研发出总含水量仪、滴谱仪、含水量探空仪、云雾风速模量脉动仪等一系列云雾观测仪器，并且改装了里-2型、伊尔-12、伊尔-14型飞机，研制出调温调压冷云室等设备，并将其应用于云物理观测、人工影响云雾试验研究和人工降水催化作业，室内实验和催化剂研发试验等也相继开展。1982年，我国陆续开始引进美国PMS公司生产的云降水微粒子激光测量系统，实现了对云滴、雨滴、云雾冰晶的二维谱观测。2002年，中国河北装备了１架夏延-ⅢＡ飞机，实现空地资料实时传输，可催化云区云参量的实时识别与探测作业实时指挥[3]。2004年，国家气象中心筹建人影业务室，发展云模式和云监测产品，为全国人影业务提供指导。2006年通过业务验收的首批基于“风云二号”气象卫星资料开发的云特性参数监测产品和云模式预报产品为国家级人工影响天气业务的高质量开展打下了坚实的基础。
近年来，依靠创新驱动，我国已经建立了科学高效的人工影响天气业务流程和综合业务系统，先后成立东北、西北等区域人工影响天气中心，建立区域协调的业务运行机制，新技术、新装备逐步得到了应用，科学试验研究工作取得一系列成果，科研能力明显增强。与此同时，我国气象探测现代化不断推进，X波段双偏振雷达、云雷达、激光雷达、微波辐射计、风廓线等一批云降水观测仪器投入人影业务应用，人影业务应用自动站、雷达、卫星、探空等综合气象观测系统的能力和水平也不断提高。
为联合国内优势科技力量，中国气象科学研究院与中国兵器科学研究院在北京签订了人工影响天气装备技术联合研发战略合作伙伴协议，共同推进我国人工影响天气装备技术的进步。双方开展了卓有成效的合作研究与开发，先后成功研制了一系列“中兵”高新技术成果，如多通道微波辐射计、X波段偏振雷达、雾滴谱仪、先进的火箭作业系统等。这些观测设备均采用了激光、微波先进技术，通过自主研发，部分原来依靠进口的仪器设备已基本实现了国产化和产业化。而这些核心探测设备成功应用在高性能膨胀云室中，首次实现了我国云室中粒子谱与图像的自动化监测。火箭作业系统采用了立体播撒、软件控制等先进技术，与雷达观测有机结合，在作业精准度、强度和安全性等方面大幅度提高。
2国外研究综述
美国、俄罗斯、泰国等国家在人工影响天气探测技术以及探测设备方面开展的研究较早。特别是美国在大气、 海洋等方面的飞机航空探测以及监测能力均特别强[4]。在联邦政府的支持下，美国通用电气公司在1947-1952年实施了首个人工影响天气计划，也就是卷云计划 （P伊尔-1roject Cirrus），投入了涵盖 B-25 以及Ｂ-17军用飞机、ＡgＩ烟发生器、自动化干冰播撒器、焰弹Ｋ型飞艇等作业装备。 在这之后还实行了人工影响飓风计划 （Project stormfury）曾经1次利用六架飞机（ W57、WC-121、A-3B、DC-4、两架DC-6）分层飞行， 进行积云随机动力催化和观测试验。现阶段，美国国家大气海洋局（ ＮＯＡＡ） 拥 有各种机型的12架用于气象探测与人工影响天气作业的飞机。美国国家大气研究中心（NCAR） 拥有3架大气、 云物理探测与人工影响天气作业的飞机，2005年建设 的GULF stream V是当前全球上最先进的大气探测飞机，最大航程11265km，能够满足高层、 大范 围大气和环境监测。近年来俄罗斯在使用雷达模拟碘化银（AgI）播撒效率的研究、人影三维模式以及独具特色的一维半云模式、利用飞机探测作业后大气电场变化进行人工增雨效果评估的研究等方面都取得了一些成果与进展。这些工作主要是由俄罗斯地球物理观象总台完成的，该台是俄罗斯最早的气象机构，也是欧洲历史仅次于德国的气象机构，它涉及到气候、气象等共十个分支部门，研究内容包含动力气象、应用气候、气候下垫面、云物理和大气电学、遥感气象学（雷达）、大气化学研究以及监测气象学等学科领域。俄罗斯现在使用人影飞机均装有数据监测、采集系统，可以较好地用于人工影响天气探测。泰国皇家增雨和农业航空局（ BRRAA）具备21架飞机， 气走探测飞机为2架，Beechcraft King Air 350为双发涡桨飞机，配置了先进的云物理探测设备。近年来，无人机 在人工影响天气探 测以及作业方面的试验 成 为人影研究与应用的一个新方向。
3结语
总之，虽说我国人工影响天气作业技术以及探测设备研发方面要比美国、俄罗斯、泰国等国家起步要晚，但是我国通过近年来的努力已经跟上了这些国家的步伐。国内近几年依托风云系列气象卫星、天气雷达和探空资料，研发精细化云产品；依托飞机、云雷达、风廓线和微波辐射计等观测资料研究人工影响天气作业条件监测识别方法，为作业条件监测预报、作业实施和跟踪指挥提供技术支撑。
参考文献：
[1] 郑国光,郭学良.人工影响天气科学技术现状及发展趋势[J].中国工程科学,2012,14(9):20-27.
[2]郭学良. 大气与地球环境飞机探测与监测技术技术现状［Ａ］。 第２7届中国气象学会年会论文集［Ｃ］.北京，2010。
[3]邵洋，刘伟，孟旭，等.人工影响天气作业装备研发和应用进展[J].干旱气象，2014，32（４）：649－658.
[4]宋显荣，陈世范.苏联的人工影响天气工作[J].气象科技，1980（1）:19－23。
作者简介：史莲梅（1983.11）女，汉族，河南省郸城县人，本科学历，副高级工程师，从事灾害性天气和人工影响天气业务技术工作。