甘孜州人工增雨技术的研究应用

发表时间:2021/6/10   来源:《探索科学》2021年4月   作者:郑鹏
[导读] 随着全球气候变暖现象不断加剧,甘孜州境内干旱灾害频繁出现,且水资源短缺现象日益严重,而开展人工增雨作业通过对空中云水资源进行开发,有效缓解了局部旱情,在人们日常生活和农业生产中发挥着重要作用。基于此,本文结合人工增雨技术和甘孜州干旱成因,重点探讨了人工增雨技术在甘孜州森林防(灭)火中的具体应用。

四川省甘孜藏族自治州气象局 郑鹏 626000

摘要:随着全球气候变暖现象不断加剧,甘孜州境内干旱灾害频繁出现,且水资源短缺现象日益严重,而开展人工增雨作业通过对空中云水资源进行开发,有效缓解了局部旱情,在人们日常生活和农业生产中发挥着重要作用。基于此,本文结合人工增雨技术和甘孜州干旱成因,重点探讨了人工增雨技术在甘孜州森林防(灭)火中的具体应用。
关键词:人工增雨技术   干旱成因   应用   甘孜州
        引言
        人工增雨是人工影响天气的一部分,为了避免或者降低气象灾害造成的危害,对气候资源进行充分利用,进而实现增雨(雪)、防雹、消雾、消云等目的的活动则称之为人工影响天气。人工增雨在人工影响天气中使用频率最高,主要是通过人为手段提升云层降水效率,进而达到增雨的目的。甘孜州位于四川西部、青藏高原东南缘,地势属于四川盆地和云贵高原间的过渡地带,地域差异显著。境内气候主要属青藏高原气候,随高差呈现出明显的垂直分布姿态,特点是气温低、冬季长、降水量少、日照时数充足。多年平均降水量在417.8mm~935.8mm之间,因季风活动的制约,降水时空分布不均匀性,加上典型高原山区地貌,蓄水保水能力差,存在严重的季节性和工程性缺水,干燥少雨极易引发干旱灾害、森林草原火灾等。随着人工增雨技术实力和装备水平的不断提升,人工增雨对甘孜州社会经济发展,尤其是农业生产的贡献越来越大,且在抗旱减灾中发挥着十分重要的作用,是州境内最经济有效的抗旱减灾技术之一。
        1、人工增雨技术简介
        人工增雨主要是在有利的天气形势下对空中云水资源进行开发,是缓解干旱缺水的有效途径。它是指在云雨适宜的条件下,针对不同类型的云而选择人工催化技术方法,通过对云降水物理过程进行改变,以达到局部地区降雨的科学技术。相关实验结果表明,对于适宜开展人工增雨的云来说,在合适时机选择适宜的催化方法可以有效提升降雨量。若是时机、地点、催化方法选择不当就会使降水效果大打折扣,甚至是出现负面效应。因此,对于催化条件和催化方法进行准确掌握是人工增雨的关键。人工增雨就是选择适当的部位和时机,对具有一定潜力的云进行科学催化,以激发或加速降水天气的形成,不断增强云的降水效率,进而达到增雨目的。人工增雨是对空中水资源进行开发的有效途径,通过大量的室内试验、外场试验和理论研究均证实了该项科学技术。当前,人工增雨作业在世界20多个国家相继展开,而经过长期深入的科学研究,美国、俄罗斯、以色列等国家则对当地云雨特点和相应的增雨技术进行了全面掌握,证实了通过人工增雨可以达到比自然降水增加6%~30%的效果,部分地区甚至将人工增雨作为调控水资源的措施而长期开展。
        2、甘孜州干旱成因分析
        2.1干旱的气候背景
        甘孜州境内属于亚热带气候类型,受到地理位置、地形条件和大气环流的共同作用,使得甘孜州境内大陆性高原山地季风气候较为明显。干季和雨季分明,光照强度较大;冬半年干燥、寒冷、降水稀少,且大风天气频繁出现。河谷、高原与山区的气温垂直有较大差异。其中河谷地区具有亚热带气候特征,而高原和山地冬季漫长严寒,暖季短暂且文亮,高原气候特征明显。从南到被,从深谷到极高山呈现出亚热带、暖温带、寒温带、亚寒带等完整的气候带谱。
        2.2干旱环流形势
        ①盛行西风:冬半年,在副热带高压与副极地低压带之间,盛行西风环流,此时西风带一般受短波影响,冷空气不易达到。甘孜州冬半年大多数时候受其控制下,天气一般为晴间多云,降水稀少。②贝湖高脊(阻塞高压)型:它是西风带高空深厚的高压系统,高压中心经常稳定在贝加尔湖附近,甘孜州冬半年在其脊前干燥的西北风气流控制下,表现为晴空少雨。


③极涡偏弱型:极涡较弱,极区为正10位势什米距平;乌山为浅槽;东亚大槽偏强,位置偏东,朝鲜半岛距平为负5位势什米;蒙古为弱脊,贝湖附近距平为正5位势什米。在这种形势下,冷空气必然偏弱、偏北,对甘孜州影响就不大,所以川西高原持续少雨,干旱严重。④“厄尔尼诺现象”影响型:在秘鲁和厄瓜多尔的太平洋沿岸,有一股冷水(在20℃以下)涌升现象。但每年圣诞节前后,却有一股暖水流入,至使海水变暖。这种现象几年就有一次大发展。人们把这种周期性发生的高水温现象,称之为“厄尔尼诺现象”。在其大发时,它的影响可遍及东太平洋的整个赤道海域,并可造成世界性的天气异常。在厄尔尼诺年,甘孜州出现严重春旱机率是66.7%,出现严重夏旱机率是33.2%。 ⑤弱的西南气流型 :较弱的西南气流北伸到河套一带,造成北方冷空气不能南下影响川西高原地区,甘孜州表现为多云,降水稀少。
        3、甘孜州人工增雨技术应用
        2020年4月1日,四川省甘孜藏族自治州九龙县上团乡运脚村发生森林火灾。火情发生后,州、县气象部门迅速行动,加强对天气形势和火险气象等级分析研判,根据防火形势和当地气象条件开展气象保障服务。  
        甘孜州气象局接报后,迅速行动,第一时间了解九龙县森林火情,并指导开展灭火气象服务,州、县气象局进入应急状态,强化联动、加密会商,跟进做好气象保障服务和应急人工增雨准备工作。同时州气象局将森林火灾情况、气象保障服务情况实时向四川省气象局汇报。州、县气象台共发布上团乡灭火专题和甘孜州气象台增雨服务材料22期,高火险天气警报1期。与省气象台视频和电话会商20余次,与凉山州气象台及九龙县局电话会商20余次。
        4月3日,由州人影、预报专家骨干组成的现场气象服务小分队赶赴火场开展气象监测,提供现场灭火气象保障服务。州气象局加强天气会商,分析研判火场天气演变趋势。4日,州气象局启动九龙森林火灾灭火气象服务三级应急响应,与省气象台、省人影办和九龙县局开展加密天气会商,每日向州委州政府、州森防指和前方灭火指挥部报送灭火气象服务专题服务材料,提供火场附近风向、风速、湿度等气象数据,为科学灭火提供气象支撑。
        4月5日,州气象台组织灭火气象服务天气专题会商,和前方应急分队连线,了解火场现场天气实况,根据会商结论,气象应急工作组连夜增援奔赴灭火战场,与前方小分队汇合,开展现场气象保障服务。
        4月7日,州气象台持续跟踪监测,科学研判,预计九龙上团乡4月7日14时左右云层开始逐渐增多,17时后为开展人工增雨(雪)作业最佳时机。作业人员和预报员们坚守各自工作岗位,最新云图和雷达资料在微信上不断传输,火场人影作业人员加密会商,于7日晚至8日凌晨两点期间,联合理塘、稻城、雅江县局开展多轮次人影作业,共发射WR-1D型火箭弹38枚,作业影响区普降小到中雪(雨),高海拔林区披上了一层银白“保护色”。其中,九龙县城降水量7.1毫米,火场积雪深度9厘米。此次人工增雨作业的成功实施,及时扑灭了九龙县上团乡运脚村森林火灾,有效降低了森林草原火险等级,改善了土壤墒情,取得显著的经济、社会、减灾和生态效益。
        结论:
        综上所述,由于人工增雨抗旱减灾效果和社会经济效益显著,已经逐渐成为甘孜州境内解决干旱问题的重要途径。随着社会经济的快速发展,抗旱减灾、森林防(灭)或、水库蓄水发电等各个行业对人工增雨的需求不断加大。因此,人工增雨的科学价值和应用价值不断显现。为了确保人工增雨作业顺利开展,需对现有的人工增雨催化作业技术加大改进力度,同时还要做好人工增雨效果检验,不断增强人工增雨作业的科技含量和技术水平,进一步促进气象事业持续健康发展。
参考文献:
[1]陈连友,曹建新,居丽玲.人工增雨作业技术[j].资源与环境科学,2010(3):304-306.
[2]段广民,王柳青,杨波.人工增雨作业技术探讨[J].民营科技,2012(4):82-83.
作者简介:郑鹏(1982.07),男,藏族,四川省甘孜藏族自治州康定市人,本科,工程师,从事人工影响天气技术方法研究。

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