人工增雨作业对我省农业抗旱减灾的影响
中图分类号： P481 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.12.056
呼风唤雨、控制变幻莫测的天气变化实现趋利避害是人类一直以来的梦想，我国从1958年以来气象人就开始了唤雨的尝试，而国内第一次飞机人工增雨试验正是在吉林省开展的，也开创了全国飞机人工增雨的先河。多年来，气象人攻难克艰，飞机作业能力显著提升，地面作业现代化水平明显提高，在促进地区国民经济、社会发展、生态环境建设等方面做出不小的贡献，尤其在农业抗旱增产增收方面的贡献可圈可点。
1 何谓人工增雨
1.1 人工增雨的含义
人工增雨是人为的对一个地区上空可能下雨或者正在下雨的云层进行影响，从而最大限度地开发云中潜在的降雨资源，增加降水量的过程。原理是根据云的性质、高度、厚度、浓度、范围等情况，分别向云体播撒干冰、丙烷等致冷剂、碘化盐、碘化铅、间苯三酚、四聚乙醛、硫化亚铁等结晶剂、食盐、尿素、氯化钙等吸湿剂和水雾等，从而改变云滴的大小、分布和性质，干扰大气气流，改变浮力平衡，加速其生长过程，让云滴增大，达到一定程度后实现降水的目的。
1.2 人工增雨作业的条件
人工增雨作业也并非一遇到旱情就可以随时让“天公”听候调遣摆布而轻易实现，而是要具备一定的天气条件。一般来说，只有当云系发展到一定的厚度，同时云里要有一定的过冷水含量，还需要有上升气流，气象人才能通过地面的高炮、火箭或飞机等方式将催化剂携带到云中的有效部位，起到人工增雨的目的。
目前人工增雨作业的方式有利用火箭高炮的地面作业和直接利用飞机作业两种。在实施人工增雨作业的关键之一就是云团云层的选择，寻找到“雨做的云”。一般来说出现浓积云和积雨云比较适合作业。还有一个重要条件是人工增加足够多的冰晶，在有潜力的云中散布大量的冰晶后，冰晶表面上的饱和水汽压比水面要低，水滴中的水就会蒸发并凝集到冰晶上去，当冰晶不断地变大，直到空气浮力托不住它们的时候，就会成为雨降落到地面。
作业点的选择同等重要，关系到作业的效果，直接影响到受益点。作业点一般设在受益点的上风方，根据炮弹的射程参数、发射的角度参数，计算出弹着点与作业点的距离最终确定安全作业点，捕捉作业机会。
2 吉林省人工增雨作业发展现状
1958年夏季，吉林省遇到了历史上60年未有的严重干旱，威胁着省内中部地区的农业生产。当年7月21日，长春市出现了适宜人工增雨的天气条件，“由‘杜-2’飞机装载着200公斤的氯化钠作为催化剂，在长春至桦甸上空进行了中国历史上第一次人工降雨试验”。50多年来，吉林省人工增雨作业取得了很大的进展。由初始的试验到大范围的野外操作，作业标准规范化、程序化，取得了不少的成果。
如今，吉林省人工增雨作业不再是单打独斗，2013年，东北区域人影中心落户长春，由吉林省气象局落实专门机构和人员，承担东北区域人影中心的?责任务。目前区域中心飞机作业平台由5架运-12小型增雨飞机，增加到12架增雨飞机，其中2架为新舟60大中型增雨飞机，新舟60增雨飞机集云宏微观探测、催化作业、实时通信与综合显示集成功能于一体的高性能增雨飞机，具有载重大、航程长、抗结冰能力强，能够在复杂天气执行任务等特点，整体技术处于国际先进水平。
网状地面火箭作业布局也已经形成，地面作业的现代化水平也明显提高，布设的新型智能化火箭发射系统，具有指挥控制一体化功能。火箭弹具有自动装订播撒和开伞时间的功能，在预设时间内实现子母弹立体播撒，从而扩大了作业面积和效果。加上科学指挥平台的助力，可实现对具有作业天气过程潜力条件的预判，全程追踪云系的变化，根据条件实现空中多架飞机联合作业、地面高炮、火箭进行补充作业，空地协调，有效实施立体作业，合理充分开发云水资源。
3 人工增雨在抗旱减灾中的作用
现阶段，人工增雨作业技术相对成熟，开发空中云水资源科学抗旱是经济有效的抗旱减灾手段之一。在每年的春播、春管期间发挥了积极作用，特别在每年的春旱和夏季的“掐脖旱”中全省气象部门跟踪监测、抢抓机遇、周密部署，昼夜奋战，人工增雨屡次发挥作用，为抗旱保丰收提供了有效服务。
3.1 人工增雨作业因地制宜开展抗春旱
吉林省是我国商品粮主产区和主要商品粮省份。天气情况直接影响粮食产量，有些年份在备春耕时节，部分耕地墒情较差。今年以来，全省气温明显偏高，居历史高温第4位。平均降雨量比常年少21%，特别是3月份以来降水较常年少81%，为历史同期最少，各地第一场透雨出现时间普遍稍晚，致使吉林省中西部部分旱田墒情较差，抗旱形势十分严峻。全省气象部门积极做好准备，抓住有利天气时机开展增雨作业。从4月13日开始东北区域中心多次组织区域联合会商，调派东北区域内的增雨作业飞机从天气系统的上游开始，追踪降水云团实施多飞机、多层次的增雨作业。4月16日～18日，东北区域人影中心统一调配区域内增雨飞机开展联合跨区域增雨作业，共飞行17架次，飞行时间41小时15分，总增雨量5.44亿立方米。地面作业同时展开，我省共发射增雨火箭弹104枚、烟条86根，作业影响区普降小雨，局地小到中雨，东部山区形成中到大雨，改善了部分耕地墒情，为抗旱保春播提供了有效服务。 3.2 人工增雨作业缓解伏旱“燃眉之急”
俗语说“春旱不算旱，夏旱减一半”，伏旱又称“掐脖旱”，对秋收有直接影响。近年我省伏旱印象深刻的莫过于2014年夏天，7月1日至8月中旬，全省平均降水量为113.1毫米，居历史同期少雨第2位。吉林省气象部门加强旱情监测预报预警，8月9日9时35分，省气象局启动重大气象灾害（干旱）Ⅲ级应急响应，东北区域人影中心充分利用有利于人工增雨的天气过程，精心设计人工增雨实施方案，积极组织协调增雨飞机开展飞机集群跨区域作业。8月14日～17日，4架增雨飞机共进行飞机人工增雨作业13架次，飞行历时33小时。省气象局同时组织全省地面火箭开展地面人工增雨作业，累计发射增雨火箭652枚。此次作业区域平均雨量13.9毫米，共增水3.9亿立方米。
3.3 人工增雨作业在抗旱减灾方面突显优势
与传统的抗旱方式相比，人工增雨作业在抗旱减灾方面有其独特的优势。首先覆盖范围大，尤其是当发生大范围持续干旱的时候，浇水灌溉的范围和效应是相对有限的。人工增雨作业可以在作业条件分析预测的基础上，结合较大范围和较长时间序列的卫星云图资料，判断有利人工增雨云区覆盖范围、移动方向和速度，结合云模式计算的增雨潜力区，统一发布作业警报，通报空域管制部门，飞机、高炮、火箭进入临战状态，随时待命作业，最大限度的开展作业。特别是飞机人工增雨作业机动性强、播撒位置准确、覆盖范围广。如针对吉林2015年的特大干旱，东北区域人影中心共组织6架飞机实施了三次大规模的区域性跨省（区）联合作业，分别在5月11～12日、7月23～30日和8月6～7日，实施多架次飞机作业，取得良好的联合作业效果；其次是增??效果好。是否能够增加土壤墒情是判断增雨作业效果的一个表现。人工增雨并非无中生有，而是利用天气过程，开发或增大降雨量，如自然降雨一样，能使水分缓慢渗入土壤中，降水损耗少，水分利用率高，从而增加土壤墒情；再次是成本相对较低。火箭弹价格、飞机作业和设备维护成本综合起来与增加雨量相比，人工增雨投入产出效益比算是“小投入大回报”。此外组织实施较为简单。人工增雨主要由气象部门，飞机作业是气象部门配合民航等部门具体实施。
如今，人工增雨作业目前虽然取得了一些可喜的成绩，成为抗旱的有效途径之一，但增雨作业仍受天气条件、夜间飞行等因素的限制，距离真正实现按照人们的需求呼风唤雨仍有很长的路需要走，气象部门将继续加大研发力度，协同攻关。
