摘 要:在气候加速变暖的大背景下,我国暴雨洪涝、高温干旱等气象灾害呈现出逐年增加的趋势,对人们日常生产生活构成严重威胁,由此造成的影响与损失不计其数。在这一背景下人工影响天气逐渐得到发展。而且随着科学技术的发展与进步,人工影响天气越来越发挥着不可替代的重要作用,本文着重论述了人工影响天气对气象要素及天气预报的重要影响,仅供参考。
关键词:人工影响天气;气象要素;天气预报;影响
随着社会与科技的不断发展与进步,很多先进的科学技术应用于气象领域,使气象预报的准确率明显提升。目前,我国不仅可以使用先进的科学技术预报天气状况,还能对天气状况进行人工干预,进而为人们的日常生产生活提供便利。准确预测天气状况,以确保在气象灾害发生之前,人们能够提前做好相关的准备工作,使气象灾害对人们生产生活产生的影响得到最大程度的降低。除此之外,还能够通过人工影响天气方法改变一个地区的气象条件,使其能够与当地工农业生产与发展相适应。江西省干旱、冰雹等气象灾害频发,为消除灾害对农业等产生的不利影响,就必须开展人工影响天气作业,其作为避免或减轻气象灾害的一项有效的科技手段,在人工降雨、人工防雹等作业中均取得了较为显著的经济效益与社会效益。
一、人工影响天气概述
1.人工影响天气概念。人工影响天气指的是在一定条件下,人们使用部分科学手段对大气发生的化学、物理反应过程进行人工干预的一项活动,主要通过防霜、消除大雾及增加降水量等进而达到防灾减灾的目的。人工影响天气的工作原理在于凭借云及物理学降水原理,将催化剂播撒到云层当中,使部分地区天气现象朝着对人们生产生活有利的方向转变的一种方法,不仅在防雹、防雾及抗旱过程中发挥着巨大作用,还应用于消雾、增雨及减弱台风等领域。
2.人工影响天气的产生与发展。与其他事物相同,人工影响天气的产生与发展也经历了由弱到强、由稚嫩到成熟、的过程。人工影响天气工作始于20世纪40年代的美国,我国人工影响天气工作始于20世纪50年代,而且各个地区使用的人工干预手段还存在着一定的差异,主要项目包括防雹、防旱等。
江西省位于中国东南部、长江中下游地区,属于较为典型的亚热带温暖湿润季风气候,气候具有四季分明、春季阴冷多雨,冰雹、大风、强降水过程多发,夏季较长且易发暴雨洪涝,秋季温度适宜,多发干旱,冬季湿冷,多大风天气过程。江西省暴雨、干旱、冰雹等灾害性天气多发严重制约当地农业及经济的发展与进步。因此,江西省积极开展人工影响天气工作,并成立人工影响天气领导小组办公室,以期能够做好人工影响天气工作,切实减少灾害性天气对人们日常生产生活产生的影响与损失,进而推动当地经济实现快速健康发展。
二、人工影響天气对气象要素的影响
气象要素指的是组成与反映大气状态与现象的基本要素,其中包括温度、 降水、日照、气压、蒸发量等,是气象领域较为基本的要素。人工影响天气主要是通过改变局部气象要素以达到对人们日常生产生活有利的目的。
1.人工降雨对气象要素的影响。人工降雨是人工影响天气中的一项重要内容,一旦部分地区发生干旱往往使用人工降雨的方式对气象要素进行调节。其工作原理主要是在一定的作用下,天气当中存在的水蒸气将会逐渐下降到地面。人工降雨通常包括空中方式及地面方式两种。前者指的是飞机向云中播撒部分催化剂,使其发生物理或化学反应,进而导致出现降雨;后者指的是使用高射炮、火箭将碘化银炮弹发射到云中,炮弹在空中燃烧随弹道撒出催化剂,燃烧的颗粒物和催化剂一起附着有水蒸气,当颗粒物逐渐增大将会形成雨滴,进而引发降雨过程,催化剂在云中同时也会引起物理或化学变化,引起降雨;地面碘化银发生器通过燃烧焰条,烟雾随着山上上升气流,带着碘化银发生器进入局地系统云中,使云内发生物理或化学变化,进而出现降雨。
2.人工防雹对气象要素的影响。人工消雹是另一种常用的人工影响天气方式,也是通过人工的方式对气象要素产生影响,进而对天气进行改变。人工防雹主要是对冰雹云进行人工干预,导致冰雹云有所增加,使其在没有形成冰雹之前就落到地面。因此,要想做好冰雹过程的防范工作,就必须将一些催化剂播撒至冰雹云当中,导致形成较多的冰晶。在同雹胚共同竞争水平的情况下对雹块的增长起到了一定的抑制作用,使小雹胚的水分供应有所减少。然而云中含有剧烈运动的气流且水分供应充足是产生冰雹的重要条件,只有确保水分充足才能使小雹胚成长为大冰雹,一旦水分供应不足,将抑制冰雹的增长,进而达到防雹的目的。
由以上两种方式能够看出,人工影响天气直接对气象要素产生影响,能够改变气象要素的形态,使其向着对人们生产生活有利的方向转换,进而更好地为人们的日常生产生活提供服务。
三、人工影响天气对天气预报的影响
天气预报指的是以近几日的天气状况及形势为依据,并科学使用大气变化规律,对某一地区一定阶段内的天气状况做出的预测。天气预报主要对天气形势图、卫星云图进行分析,并与当地的气候与地形条件相结合进而做出的一种综合性的研究工作。
1.对数值模式初始场产生影响。人工影响天气多针对中小尺度天气系统开展相关作业,因此不仅要求得到数值模式的支持,还对数值模式的时空分辨率提出了严格要求。实时的气象要素现状是数值模式初始场的基础条件。针对中尺度对流天气系统的相关研究表明:在上升气流当中附加的潜热得以释放,不仅导致云系中上层的上升与辐合有所增强,还能使湿下沉气流呈现出明显增强趋势。以上环境风场的变化必然会导致观测到的气象要素发生一定程度的变化。此时针对大尺度天气系统开展大面积的人工影响天气作业,将会影响到数值模式的精确度。而相反,数值模式产生误差也将会对人工影响天气作业效果产生一定程度的影响。
2.对天气预报准确性的影响。对天气进行预报往往使用雷达、卫星等先进设备对气象数据进行收集,之后再经过超级计算机进行处理与分析,并结合一定的计算方法对短期内的天气走势进行预测。因此,天气预报往往使用天气形势分析与局部气象条件相互结合的方法。使用人工影响天气技术干预天气的方式将会对天气预报的部分结论产生一定程度的影响。如果天气预报为小雨,而在开展人工影响天气作业作业后作业影响区发生中到大雨,势必会导致民众怀疑天气预报的准确性。因此必须在人工影响天气工作方面加大研究力度,尽可能研制出更加先进的人工影响天气技术,更加有效的人工增雨效果检验技术,科学的定量计算人工影响天气的结果,做好人工影响天气作业技术的科普宣传,让广大民众了解,从而既为人们的日常生产生活提供了更优质的气象服务,又不会对天气预报和人工影响天气有所误解。
四、结语
总之,随着科学技术的发展,人工影响天气技术也将更加先进,进而更好地为人们生产生活服务,并为人们防灾减灾提供更加科学、有效的手段。另外,未来随着人工影响天气作业技术及效果检验技术研究力度的加大,通过天气预报员和人工影响天气指挥者之间加强沟通总结,通过适当的科普宣传,人工影响天气对天气预报准确率的影响也将明显减少,不仅方便了人们的日常生产生活,还为当地农业及经济的发展起到极大的推动作用。
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作者简介:严芳(1983-3-)女,汉族,湖南省长沙市宁乡市人,本科,工程师,从事人工影响天气作业指挥工作。