大兴安岭水源涵养地人工增雨现状及存在的问题

包兴华

摘要 大兴安岭森林是祖国重要的生态屏障，对水源涵养、净化空气、减少水土侵蚀和土地沙化、增加物种多样性等具有非常重要的作用。近些年，大兴安岭的生态作用逐渐降低，可适当通过人为干扰的方式使其好转。本文着重阐述了大兴安岭地区人工增雨的现状及存在的问题，目的是发挥人工增雨对大兴安岭地区水源涵养的作用。

关键词 人工增雨；现状；问题；大兴安岭水源涵养地

中图分类号 P481 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）04-0206-02

大兴安岭水源涵养地地处祖国北疆，位于内蒙古自治区东北部，地理坐标为东经119°36′20″～125°19′50″，北纬47°03′40″～53°20′00″，东接松嫩平原，西至呼伦贝尔草原，西南与蒙古交界，北与俄罗斯接壤，是中、俄、蒙三国的交界地带，南北长696 km，东西宽384 km，最高海拔1 745.2 m，最低海拔268 m。是额尔古纳河与嫩江的分水岭，也是呼伦贝尔草原与松嫩平原的天然分界线。

大兴安岭水源涵养地河流纵横交错，大小支流密布，水力资源丰富。大兴安岭山脉是嫩江水系和额尔古纳水系的发源地，以大兴安岭山脉为界，岭东的甘河、诺敏河、绰尔河等流入嫩江，称嫩江水系，流域面积15万hm2 [1]。岭西的海拉尔河、根河、激流河等汇入额尔古纳河，称额尔古纳水系，流域面积16万hm2。研究区内地表水资源总量350亿m3，占全区地表水资源总量的85%（图1）。

1 现状分析

大兴安岭水源涵养地是内蒙古自治区较早开展人影工作的地区，20世纪70年代就开展了人影作业和试验研究。人工增雨工作已有近40年历史，在人影作业规模、基本作业装备、气象观测设备、组织管理体系、技术积累、人员队伍、经费保障等方面，具备进一步开展人影能力建设的良好基础条件。

1.1 人员队伍

内蒙古大兴安岭地区现有19个旗县（市）均从事人工影响天气工作，研究区内从事人影工作人数587人。其中气象部门人影工作人员共计56人，职称结构情况为高级职称2人，中级职称17人，初级及以下37人。

1.2 人影作业规模和基本作业装备

目前，内蒙古大兴安岭水源涵养地共有2架增雨飞机（Y-12），年均增雨飞行40架次；研究区共有增雨火箭123部，近5年年均作业1 100发；研究区共有地面燃烧炉5个（图2）。

1.3 气象观测设备

大兴安岭水源涵养地现有多普勒雷达2部（海拉尔，满洲里在建），713天气雷达1部（乌兰浩特），探空雷达2部，X波段移动全相参多普勒天气雷达2部（东北项目），全球定位系统气象观测（GPS/MET）11个（东北项目），闪电定位仪13个；无人自动气象站11个；区域自动站274个；13个自动土壤水分站等组成的综合气象观测系统为内蒙古大兴安岭地区人影作业提供了基础。

1.4 组织管理体系

各市、旗（县）人民政府均成立人影工作领导小组，分管副市、旗（县）长任组长。设立了专门的人影作业管理和业务技术机构。基本建立了以地方为主的市—旗（县）—乡镇村（包括农场、林场）作业点在内的3级作业体制。

1.5 经费保障

近年来，各级政府对人影工作高度重视，将人影经费纳入财政预算，使人影经费得到保障，呼伦贝尔市和兴安盟年均人影经费投资800多万元。

2 存在的问题

2.1 飞机作业能力

受大兴安岭地区地形地貌影响，飞机增雨作业是开发空中云水资源效果最好的方式。研究区面积31万km2，2架增雨一次飞行作业影响面积不足2万km2，飞行时间不超过3 h，当距离海拉尔区和乌兰浩特市较远地区有较好增雨潜势或执行防扑火任务时，飞机作业面积和作业时间严重受限。目前，研究区内没有建立独立的飞行作业保障基地，飞机机组人员和作业人员住处离机场较远，飞机作业业务和保障用房紧张问题严重地影响了工作效率和作业安全。

研究区飞机机载设备只有碘化银燃烧烟条和液态CO2播洒装置、机载温湿测量仪、GPS定位系统，温湿测量仪和GPS定位系统均服役10年以上，运行不稳定；飞机上没有必要的作业探测设备、先进的通信和指挥系统，也无法在作业时直接探测云内的作业条件和监测空中水资源动态进而及时修订作业方案，严重制约着人工增雨作业能力和水平的提高。

2.2 地面作业能力

地面增雨作业是对飞机作业的补充，同时又可以针对不同类型天气系统开展作业，有受限制少、作业集中、针对性强、效果显著等特点。研究区内共有增雨火箭123部，理论增雨面积为2.5万km2，但是由于牵引车辆的不足，将近1/3火箭架闲置，另外多数火箭架服役近10年，接近报废期，实际利用率不高，因此实际火箭增雨面积不足2万km2。地面燃烧炉作为增雨的有效补充手段，布设在山区具有明显的优势，但是目前内蒙古大兴安岭地区只有5部燃烧炉，这对于内蒙古大兴安岭山区来说数量明显存在不足。

2.3 观测系统建设

人工增雨业务必须在充分掌握作业云系宏观物理量及大氣水汽场分布的基础上才能做到科学、及时、高效地作业。内蒙古大兴安岭地区31万km2，现有2部多普勒雷达（其中1部在建）和1部713雷达，受观测半径和遮挡物影响，有效观测面积约为15万km2，该区存在很多观测盲区，无法为预报、增雨提供全面的雷达资料。

研究区内人工增雨效果检验处于初级水平，与现有设备不足有直接关系，地面雨量站的密度决定增雨效果评估的精度，研究区内现有雨量站300个，平均10 km2即有1个；地面雨滴滴谱仪能反映云被催化后雨滴谱的变化特征，目前研究区内缺少增雨效果检验等相关观测设备。

2.4 人影指挥系统

科学决策指挥对人影作业的能力和效果有着至关重要的作用。研究区内目前尚未形成一套系统、完善的人影作业指挥系统。现有的人影业务系统功能单一而且不够完善，天气形势的分析与预报匮乏、作业指导的制定与分发途径单一，空域的申请与消除均采用电话形式，而且只能由盟市级人影办申请，作业信息的上报与审核还不够完善，作业效果的评估停留在初级阶段，作业设备的年检、弹药库的建设与管理、作业人员的培训等方面均未形成模式，距离国内先进水平尚有相当差距。针对人影工作的性质，迫切需要从以上这些方面建设一套系统的、完善的人影作业指挥系统。

3 结语

水对于恢复大兴安岭水源涵养地生态功能至关重要。建设科学、系统、高效的规模人工增雨作业体系，提高人工影响天气能力，开发该地区丰富的空中云水资源，增加降水量，是解决大兴安岭水源涵养地生态退化的有效措施[2]。并可在农业抗旱、森林草原火灾扑救中发挥更大的作用[3-4]。对于建设资源节约型、环境友好型社会，实现人与自然的和谐，促进经济社会的可持续发展，具有十分重要的意义。

4 参考文献

[1] 王希平，赵慧颖.内蒙古呼伦贝尔市林牧农业气候资源与区划[M].北京：气象出版社，2006.

[2] 卢培玉.人工增雨对自然环境的探讨[J].中国人口资源与环境，2014（增刊1）：89-94.

[3] 李成，王让会，申双和.基于PSR模型的乌鲁木齐人工增雨环境效应评价[J].环境科学与技术，2014（10）：65-67.

[4] 王柏忠，王广河.人工增雨对西北地区的减灾作用[J].自然灾害学报，2006（增刊1）：23-25.