人工防雹的农业减灾效应分析

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月10期   作者:李新蕾
[导读] 农业是社会发展的基础,是人民生活的基础保障,而发展科技农业一直以来都是我国重要的发展战略。
        李新蕾
        山西省临汾市人工影响天气服务中心041000
        摘要:农业是社会发展的基础,是人民生活的基础保障,而发展科技农业一直以来都是我国重要的发展战略。农业生产受天气的影响较大,特别是一些极端天气会让农业大量减产,甚至绝产。本文从冰雹的农业灾害出发,介绍了人工防雹对农业减灾的重要性,分析了人工防雹的基本技术和实际应用中存在的问题,并提出了人工防雹技术的具体实施措施,希望人工防雹能够发挥农业减灾的效应,可以提高农业产量,减少天气对农业的影响,促进科技农业的发展。
        关键词:人工防雹;农业减灾;技术实施

        前言:随着科学技术发展,人类在一定程度上已经可以影响天气,其中人工防雹技术的应用极大减少了冰雹对农业生产的影响,保证了农业生产的环境。冰雹灾害在我国较为常见,其时间短、面积小、危害大,会打伤或打掉农作物的林果,直接影响农作物的经济效益。所以,防雹能够减少灾害影响,保证农业经济产值。当前的人工防雹技术已经逐渐成熟,但是在减灾效应的实施过程中,依旧存在一定的不足,需要在实施措施上做改善,发挥技术效应,保护农业生产。
        一、冰雹灾害对农业的影响
冰雹是一种较为常见的天气灾害,雨水变成了冰球,其质量和速度超出了农作物承受的极限,所以在某一区域发生了冰雹,其农业会受到严重影响,有大幅减产的情况。同时冰雹灾害对民生基础设施和人身安全也有较大的危害[1]。
我国的冰雹灾害呈现季节性变化,并且随着时间从南往北推进,时间分布有一定的规律,范围涉及全国的所有地区。在第一季度冰雹灾害主要在华南和西南,第二季度主要在长江淮河流域,第三季度主要出现在北方地区。易发冰雹灾害的地区主要是山地和高原,北方雹灾较南方严重[2]。冰雹对农业的影响主要就是冰雹下落会让农作物出现损伤、叶子掉落的情况,而冰雹天气会伴随大风,农作物倒伏的情况也较为严重,这些情况让农作物无法正常生长,出现减产和绝产的情况。
二、人工防雹对农业减灾重要性
从农业生产的角度来看,冰雹灾害对农业会产生毁灭性的打击,而人工防雹可以干预冰雹天气的形成,让冰雹在没有形成较大灾害前变成雨或软雹降落到地面,既能减少冰雹灾害,也能解决高温干旱的问题,这就达成了减灾的效应。保证农业生产是人工防雹的重要作用,农作物没有了冰雹的影响就正常生长,有着直接经济效益的保障。
三、人工防雹的技术分析
人工防雹的技术分为冰雹灾害的判定和干预两个阶段,通过判定确定冰雹云,通过干预减小或者消除冰雹灾害。冰雹云的判定技术主要有多普勒雷达判定技术、常规雷达结合双偏振雷达技术、闪电定位系统,其技术应用效果决定了防雹的经济效益,是防雹作业的指导。多普勒雷达判定技术是针对积雨云做相隔六分钟的图片对比,以多普勒累积含水量、冰雹指数、风暴移动信息等作为技术参数,分析积雨云是否会变成冰雹云。其判定技术具有时效性的优势,可以准确判断云层是否形成了冰雹,并且针对风暴移动判定在哪个地区可能出现冰雹天气。雷达结合技术的优势在于功能上更加完善,对于雹云的信息判定更加的准确和全面。技术应用可以获取雹云信息、云内粒子信息、气流信息等,对冰雹天气做全面的预判,并控制干预冰雹的选择。闪电是冰雹天气的主要特征,通过闪电定位系统可以依据云层内电荷的积累和变化判断冰雹云是否形成,并且位置在哪。闪电定位系统可以将雷雨云和冰雹云做区分,当云内闪电超过每5分钟100次就可以判定为冰雹云,同时闪电的频率与降雹时间有一定的规律,在峰值之后到降雹有大约10分钟的间隔,可以做人工防雹,提高了人工防雹的精准性。
防雹干预技术主要有播撒催化剂、云中爆炸两种。

播撒催化剂是在冰雹形成阶段进行干预,避免冰雹的产生[3]。冰雹云的中上部温度低,并且有过冷水,这些水会形成雹胎,在气流上升作用下,雹胎会吸收液态水,从而形成冰雹。这是冰雹形成的过程,而人工防雹是利用火箭或者高炮发射碘化银防雹弹发射到冰雹云中,让碘化银吸收水分。这样冰雹得不到足够的水分,就抑制了冰雹的产生,不能形成冰雹灾害,达成有效的干预。云中爆炸技术是利用人雨弹的爆炸扰乱冰雹云中的气流,从而阻止冰雹云的增长,并且爆炸会产生冲击波和空气振动,云层中的水会以雨的方式降落,没有了足够的液态水,冰雹也就无法形成。云中爆炸防雹技术的应用有两种方式,一种是在判定积雨云肯定会形成冰雹云的情况下,提前做云中爆炸,以此抑制冰雹形成,另一种是在冰雹云形成后做云中爆炸,急速冰雹的降落,控制冰雹的大小,以此减小冰雹灾害的程度。人工防雹的判定和干预是一个整体的工作流程,需要从实际需要出发,提高防雹效果。
四、人工防雹应用中存在的问题
人工防雹能够极大减轻冰雹天气对农业的危害,但是在实际的应用中存在一些问题,造成技术应用并没有发挥出最佳的效果。首先,在一些地区天气雷达的建设相对老旧,对于冰雹云的判断不准确,这在一定程度上降低了人工防雹的作用,容易出现没有干预的情况,同时还会增加防雹的投入成本。其次,人工防雹技术人员的水平成长较慢,并没有将先进的技术和理念应用到实际工作中,工作能力存在一些不足,不能正确应对冰雹天气,预防冰雹灾害的发生。最后是当前的防雹技术还处于初级预判阶段,很多时候留给防雹工作的时间不多,无法进行有效地预防。这些现存的问题造成了人工防雹农业减灾效用的缺失,需要进行改进和发展,使人工防雹工作有效开展。
五、人工防雹的技术实施措施
(一)加强防雹基础设施建设
人工防雹的技术实施需要有基础设施的保障,冰雹云的判定和干预需要雷达和火箭的配合,可以说基础设施决定了人工防雹的效果。针对当前基础设施的问题,应加强经济投入,给予经济支持,建设冰雹云监控雷达系统,准确、及时判断冰雹云,也做高炮发射的标准化建设,科学选择作业点,保证播撒和空爆技术能够及时发挥作用。而在基础建设中要注意与电力、通讯等民生设施的安全,保证人工防雹技术可以在农业减灾工作中发挥作用[4]。
(二)重视防雹技术人员培训
人工防雹是用科学知识和技术对冰雹天气进行干预,其中技术人员素质和能力关系到减灾的效益。所以在实践措施中要重视防雹技术人员的培训,保证气象监测和火箭发射人员具备相应的技术,能够快速分析云层情况,也能迅速地做出反应,进行防雹作业。在培训中要做技术层面的科学知识普及,介绍新技术,做实际案例分析,在素质层面要提升警觉性、责任态度,保证预防工作能够成为主要意识,使防雹技术人员具备全面的防雹工作能力。
(三)发展新型防雹技术工艺
技术工艺是人工防雹能够实现的措施,而现在的天气变幻莫测,极端天气频发,这就增加了冰雹云判定工作的难度,防雹弹的用量也需与实际情况吻合。所以,在实施措施上要发展新型防雹技术工艺,加大技术的研发,以保证冰雹云的观测更加地稳定,可以预留给处理冰雹云更多的时间,也保证防雹弹量更为准确,节约人工防雹的开支。
结论:总而言之,人工防雹可以减小冰雹对农业生产的危害,效应的发挥需要做好冰雹云判定和冰雹的干预工作,做好技术的应用,并且在工作实施措施上要注意工作效率和效果的保障,发展基础建设、提升技术水平,提高防雹工艺,以此保证防雹效果,保证农业产收效益。

参考文献:      
[1]侯艳林.人工影响天气作业中存在的安全问题及管理对策[J].农业技术与装备,2021(01):143-144+146.
[2]吴明柱.浅谈人工增雨防雹火箭系统的构成及发展趋势[J].山西电子技术,2020(06):90-93.
[3]郭飙,张晶.人工影响天气在防灾减灾中的应用[J].中国科技信息,2020(18):50-51.
[4]曾勇,文继芬,李迪,张淑霞,李皓.基于双线偏振天气雷达的人工防雹作业效果分析[J].科技创新与应用,2019(30):47-49.
作者简介:李新蕾(1992.11-),女,汉,本科,籍贯:山西临汾,职称:助理工程师,研究方向:人工影响天气
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