当前人工影响天气技术及应用

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当前人工影响天气技术及应用学校：北京石油化工学院

班级：油气储运121班姓名：

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1．相关术语含义

什么是人工影响天气？

人工影响天气（weather modification）是指为避免或者减轻气象灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响，实现增雨雪、防雹、消雨、消雾、防霜等目的的活动。运用云和降水物理学原理，主要采用向云中撒播催化剂的方法，使某些局地天气过程朝着有利于人类的方向转化的一项科学技术措施。又称人工控制天气。是人工降水、人工防雹、人工消云、人工消雾、人工防霜、人工削弱风暴(台风)和人工抑制雷电的总称。

2.当前人工影响天气技术及应用的进展

人工影响天气属于一项科技型公益性事业，其工作科学性很强，它涉及大气科学及相关学科的前沿领域，有一些关键性的科学问题仍需要深入研究；同时，它又是一门应用性很强的科学技术，有许多工程技术问题亟待解决。这里需要指出的是，受到云物理科学认识水平和探测手段的限制，人工增雨、防雹效果和效益的问题在国内外仍存在争议，且在今后相当长一个时期内还会存在。虽然如此，由于许多外场作业的统计检验结果和作业后人们见到的直观影响效果，即便目前有些物理过程和影响机制还不完全清楚，但仍然给人们提供了可以信赖的结果。因此尽管争论不休，人工影响天气作为减少局部自然灾害的一种手段，在许多国家一直在进行和发展。

2.1当前人工影响天气技术及应用方法

人工影响天气最主要的方法是播云，即用飞机、火箭或地面发生器等手段向云中播撒碘化银等催化剂，改变云的微结构，使云、雾、降水等天气现象发生改变。当前从事人影工作的科学家比较一致的看法是：在适宜的地理背景和自然环境条件下，在适当的云体部位进行有科学指导的人工催化作业，

有可能达到人工影响局部天气的目的。人工增雨（雪）作业在催化对象的选择、播撒时机和播撒部位的确定以及催化剂量的控制等方面都要力求符合播云原理假说所限定的可播性条件，方可能使作业达到预期的增雨（雪）的目的。

2．1．1作业点的布设

作业点的布设应符合以下五个条件：①确定目标区，根据当地系统来向，上风方10～20 k m ；②交通便利，地势平坦，视野开阔；③在迎风坡；④通讯条件好，除移动电话有信号外，尽量有固定电话；⑤尽量远离居民密集区，注意落弹区。

2．1．2天气形势选择

( 1 ) 在闽东南春季适宜作业的天气系统主要是冷锋和静止锋；在锋前条件下作业效果最好，锋区条件下作业效果次之，锋面系统过后处于冷高压或变形高压控制下，由于整层辐散下沉，不宜作业。试验表明：锋前条件下作业，相对增雨达4 0.15 % ；锋区条件下作业，相对增雨（雪）达23.40％。

( 2 ) 旱季适宜作业的天气系统：

①在西太平洋副热带高压控制影响下，由于午后至上半夜热力不稳定发展的局

地对流云，下午时机较好。

②西太平洋副热带高压东撤减弱、冷空气南下、受锋面系统影响以及台风、热带低压外围( 或台风登陆后低气压)影响时，产生大范围的积层混合云，从雷达PPI 回波上看到大范围絮状回波。这种云系范围大，其中嵌有发展不等的对流云柱(塔)，在一定条件下可维持较长时间（十几至几十小时）降水，是人工增雨的有利条件。如2003年8月5日、2004年8月2 5日分别利用这两次台风影响过程，实施人影作业，使二次过程降雨量分别达58.5 mm 和140mm ，达到了明显的增雨效果。

2.2当前我国人工影响天气技术的发展

资料表明，我国人工影响天气作业规模已达到世界第一,成为名副其实的人工影响天气工作的大国。据估计，1995至2003年间实施飞机人工增雨，结合高炮、火箭增雨作业,累计增加降永约2000亿立方米,影响面积达300余万平方公里、有效地减轻和缓解了千旱给国民经济特别是农业生产带来的不利影响。高炮火箭防雹作业、保护面积达41万余平方公里，减免雹灾损失约300 亿元。同时还进行了以水库增蓄、生态环境改善、扑灭林火为目的的人工增雨（雪）作业，并尝试以保障大型社会活动为目的的消雨和防雹作业试验，以及机场、高速公路、城市雾的观侧和人工消雾试验等,取得了很好的经济社会和生态效益。可以说，人工影响天气已经深人到人们生活的方方面面，和我们的社会经济生活密不可分了。

人工影响天气是一项科学含量很高的学科，要开展科学的研究和作业，首先应对云和降水有较深人的科学认识。目前，这种认识和了解主要有两种方法：试验观测和数值模拟。前者是通过大量科学仪器及观测设备对表征大自然中云和降水的特征的参数进行有计划的观测，并开展相应的试验研究来提高人们对其发展变化规律的认识。后者利用已知的物理规律，通过建立描述云和降水系统的数学模型，利用数值试验方法，模拟云和降水的产生发展过程，并分析各种影响因子之间的相互作用。随着催化技术和工具的不断发展和进步，人工影响天气的能力也将逐步提高。

3．人工影响天气技术及应用的不足及解决办法

3．1 技术问题

在人工影响天气作业中，认识自然云的结构特征及降水演变过程，提出针对性的人工影响天气方法是人工影响天气的关键科学技术问题。

「解决办法」：

针对上述问题应重点加强利用卫星、雷达、飞机等现代探测手段，研究开发多尺度云降水监测技术，完善云降水和人工催化过程的实时监测识别系统；加强利用现代天气数值预报技术，研究开发多尺度云降水和催化过程的数值模拟和同化技术，提高模拟和预测能力，建立实时同化、预测系统；加强利用监测新技术，完善不同降水云的催化作业条件和实时识别技术；完善不同降水云的播撒方法、工具、时机、部位、催化剂和剂量等技术指标；加强云雾物理和人工催化的室内实验研究，研制高效的成冰催化剂和暖云催化剂，改进催化工具，完善作业催化系统。

3．2 投入机制

目前，我国人工影响天气的现行投资方式是以地方为主，国家级的科学技术试验研究投入较少，严重影响了我国人工影响天气科学技术的发展。

「解决办法」：

今后应充分发挥国家级科研单位和人员的科技主导作用，在经费、装备等方面予以重点支持。特别要搞好郏县烟叶人工防雹作业工作，以提高该县烟叶产量。

3．3客观效益评估

效果评估是人工影响天气领域的关键技术难点。为使人工影响天气科学技术持续健康发展，定量的人工影响天气效果评估是亟待解决和不可回避的科学问题。目前我国的效果评估中方法统计大多不够严格。物理证据不足，科学基础比较薄弱。