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“耕云播雨”——人工影响天气背后的硬核支撑

1958年,一架装载着200公斤氯化钠的飞机在吉林省起飞,随着飞机冲入云霄,我国气象事业发展中的一项重要工作——人工影响天气试验由此拉开序幕。


65年来,我国人工影响天气事业不断发展,在粮食安全、森林防火、水库蓄水、生态建设等方面发挥了重要作用。

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随着科技进步和气象现代化深入推进,人工影响天气作业装备正逐步走向自动化乃至智能化。如今的人工影响天气作业装备由最初的土炮变为火箭、高炮、无人机等,我国人工影响天气的装备和技术水平总体上已处于世界先进地位。


人工影响天气作业装备分为地面作业装备和空中作业装备,主要包括高炮、火箭、飞机及其附属装置,是实现人工影响天气的重要手段。

地面作业装备——操作便利的增雨防雹好手

地面作业装备是指高炮、火箭和地面燃烧炉。地面作业装备可以作用于不同地形,且适合于飞机难以进入的对流云进行人工增雨和防雹作业。

目前,我国主要使用37毫米高炮进行于人工影响天气作业,此外,还有“65式”和“75式”双管37毫米高炮。高炮作业时利用火药燃烧时产生的气体能量,将装有催化剂(碘化银)的弹丸发射到有大量积雨云的高空,以爆炸和爆震产生的冲击波把催化剂播撒到云中,使催化剂产生大量人造冰核,从而启动或加速雹云、雨云的云水转化,达到增雨防雹的目的。

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我国人工影响天气火箭发射装置包括车载式、牵引式及固定式。作业时,火箭弹从发射架中高速打入3千米至7千米的高空,燃烧引线,点燃火箭弹战斗部中的催化剂,通过燃烧进行催化剂播撒,从而达到增雨防雹的目的。


人工影响天气火箭具有运输便捷、机动性强的优点,且增雨催化效果较好,但受空域使用限制,使用火箭弹需提前向空管部门申请,以免影响空中航线安全。

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地面烟炉是固定在山地迎风坡上地势较高处的地基人工增雨设施。通过点燃烟条,燃烧催化剂,使粒子利用迎风坡上升气流进入云中,达到增雨(雪)的目的。


烟炉作业点的设置需要特定的条件,常用于山区人工增雨(雪)作业,通常对服务春、秋、冬季森林防火较为有利。其安全性能高、作业成本低、便于遥控、不需空域申请。

空中作业装备——钻到云中化云为雨

空中作业装备一般指作业飞机和机载作业装备。据2021年统计,全国仍在服役的人工影响天气作业飞机约54架,有6架国家级人工影响天气高性能作业飞机。

飞机进行人工影响天气作业就要“钻到云里去”。作业前作业人员会根据云的高度、范围、厚度等获取实时的气象与云信息并进行综合分析。利用飞机携带的制冷剂、人工冰核、吸湿剂等催化剂,通过飞机上的专用设备向云中进行播撒,改变云中微物理过程从而影响降水,实现增雨和增雪。

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我们熟知的“新舟60”人工增雨飞机、“空中国王350”人工增雨飞机已经成为业界“网红”。它们具备能够应对不同地貌、云况的飞行能力,能胜任更远航程或一些特别任务。


无人机是利用无线电遥控设备和程序控制装置操纵的不载人飞机。用于人工影响天气作业的无人机具备远距离气象探测能力、大气数据采集能力和增雨催化剂播撒能力,同时需拥有可靠的防冰除冰能力和复杂气象条件下的作业能力。


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无人机增雨具有安全风险低、作业时间长、机动性好、执行率高等特点,在近年来的增雨抗旱中,大型无人机与有人飞机作业形成互补,提升了全时空、全地形人工影响天气的能力。目前,“双尾蝎A”人工影响天气无人机、“翼龙-2H”人工增雨型无人机都已在人工影响天气作业中大显身手。


当前,人工影响天气已经成为我国防灾减灾、生态文明建设等领域的有力手段,随着技术不断发展、能力不断提升,人工影响天气还将在趋利避害、生态文明建设中发挥越来越重要的作用。


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