侍博元
(阿拉善左旗气象局 内蒙古阿拉善 750306)
飞播造林工程是一项省时、省工、投资少、见效快的造林方式,也是加快森林植被恢复和林业发展的有效途径[1]。飞播造林工作离不开高效的气象服务保障。文章以阿左旗气候特点和飞播现状入手,分析总结影响本地区飞播造林的气象因子与重要天气,思考如何开展精细化的气象服务,提升本地区飞播造林气象保障能力和提高保障水平。
阿拉善左旗地处内蒙古自治区最西部,全旗总面积80 412 km2,地势东南高、西北低,平均海拔800~1 500 m,最高海拔3 556 m。可利用草场46 000 km2,主要为荒漠、半荒漠草原,沙漠面积34 000 km2,主要为腾格里、乌兰布和两大沙漠。阿拉善左旗属温带荒漠干旱区,为典型的大陆性气候,以风沙大、干旱少雨、日照充足、蒸发强烈为主要特点。年降水量80~220 mm,年蒸发量2 900~3 300 mm,日照时间3 316 h,年平均气温7.2 ℃,无霜期120~180 d。
阿拉善左旗境内分布着腾格里、乌兰布和两大沙漠,生态环境非常脆弱。为改善生态环境,阿左旗从1984年开始进行飞播造林试验,利用8年时间总结出了一套适宜本地的飞播造林治沙实用技术,自此,飞播造林成为阿左旗林业生态建设的主要措施并开始推广应用。截至2019年,腾格里沙漠、乌兰布和沙漠东南缘累计飞播造林591 万亩,在腾格里沙漠东缘建成长350 km、宽3~20 km 的生物治沙带,在乌兰布和沙漠南缘建成长110 km、宽3~10 km 的生物治沙“锁边”带,生态环境得到极大改善,有效阻挡了两大沙漠的前侵蔓延。
适地适树、适时适量是阿左旗飞播造林成功的基础。在飞播地块选择时,选择水文条件相对较好、沙丘相对平缓低矮或具有沙质疏松宽广丘间地。水文条件好是指在阿左旗境内降水量相对较好的区域,一般年降水量在100~150 mm,沙丘平缓是指沙丘相对高度一般不超过5 m,沙丘密度小于0.6,丘间地较宽阔,以便落种、覆沙。在飞播树种选择时,选择适应性强的乡土灌木树种和多年生草种,经过多年试验确定以沙拐枣、花棒和白沙蒿为主。“适时”就是根据气象条件选择适宜的飞播期;“适量”就是根据各飞播树种生物、生态学特性,合理确定混播比例与播种量,达到固定流沙的目的。
在适地适树前提下,飞播期选择适当与否是飞播造林成败的关键之一[2]。选择适宜的播期,能够确保种子的迅速发芽,缩短种子在地表的停留时间,减少鸟兽危害,提高出苗率,同时可以使幼苗有一个较长的生长期,使其充分木质化,以增强幼苗对干旱、日灼、严寒的抵抗能力,提高幼苗的保存率。阿拉善左旗地处西北干旱地区,降水量少,降水时空分布不均,降水主要集中在5~9月,降水量是影响飞播造林成效的主导气象因子,只有在水分较充足的条件下,飞播种子才能生长发芽。经阿左旗林业工作站和气象部门多年实践,本地区飞播效果与降水量有密切关系,播区出苗情况与多个因素有关,除了气象因子,还与种子覆沙情况、种子丸粒化、地形因素、围栏安装与管护等有关联。选取最近5年部分播区成苗效果调查结果与同年5~9月播区降水量统计(见表1),2015年1 号播区位于巴彦诺日公苏木境内,飞播结束后,8月降水量偏少,高温、干旱较严重,造成部分先发芽的苗木缺水,直到9月6日迎来一场中雨,飞播种子开始陆续发芽,成苗情况开始好转。2016年1 号播区位于巴彦浩特镇,降水量充足,尤其是播种后7~8月降水量较多,出苗情况比较好。2017年1 号和2号播区所在的巴彦诺日公苏木降水集中在7月,正处于播种作业阶段,8月和9月的降水量异常偏少,无有效降水,导致飞播造林后成苗调查时,有一个播区被综合评定为不合格播区。2018年1 号和2 号播区所在的巴彦诺日公苏木降水情况总体相对较好,且集中在播种后期以及飞播结束后的7月和8月,在成苗调查时均为合格播区。2019年巴彦诺日公的总体降水量较好,但是集中在6月,正处于播种作业的前期,同时1 号播区的种子覆沙情况不好,中高大沙丘比重较大、流动性强,综合因素导致成苗调查时1 号播区为不合格播区。由于阿拉善左旗每年飞播任务量较大,空域流量控制影响较大,播期持续时间较长,以往一般选择在5月下旬至7月相对少雨时段,便于飞机进行飞播作业,而播种后为本地区降水量相对较多时段,有利于树种发芽出苗。具体的飞播日期还要根据中短期天气预报来确定。
表1 部分播区成苗效果调查与降水量统计表
一直以来,阿拉善左旗飞播造林作业任务主要由空军某运输搜救团一大队具体承担,采用“运-5B”型飞机,该机型运行费用低廉,可以以非常低的速度稳定飞行,同时飞行高度低,适合飞播作业的要求。但由于它是小型飞机,飞行气象标准也相对苛刻。
首先飞机在机场起降时需要满足风向风速标准,即正侧风不超过7 m/s,顺风不超过9 m/s,逆风不超过16 m/s,同时,按照林草部门的要求,飞机在作业区播种时,侧风落种漂移不超过一个带,即种子落地漂移不超过50 m。停止作业后,飞机在机坪停放时,如遭遇大风天气,易造成机体受损,需提前采取防护措施,因此,做好风向风速的监测预警是保障飞机飞行作业安全的一项重要工作。
飞播季节强对流天气时有出现,积雨云是对飞行有重要影响的云,短时雷雨大风会威胁到飞机的安全。在气象服务过程中提升强对流天气的监测、预报、预警能力也是确保飞行安全的关键因素之一。
降水量是影响飞播造林成效的主导气象因子,降水预报关系着飞播任务计划的制定与实施,未来是否有降水天气过程是飞播作业部队和林草部门最为关注的气象信息。
能见度好坏不仅影响飞机在机场的正常起降,还关系到飞行员在播区能否准确地播种作业。阿拉善左旗地区影响能见度的天气现象有扬沙、沙尘暴、浮尘、雾等,需结合气候和季节特点综合分析预报。
飞播期间白天的气温较高,易造成飞机机械部件运转温度过高,热力乱流也会造成飞机颠簸,不利于飞行员空中作业,因此,高温预报同样需要大家重点关注。以上各个要素都需要相关业务人员在工作中有针对性地进行预报服务。
为做好阿拉善左旗飞播造林气象服务工作,每年飞播造林工作开展前,需要和参与作业的各单位协调交流,与林草部门签订协议,制定详细的气象保障服务方案,对飞播造林进行全程跟踪服务。服务内容主要有以下几方面。
(1)指派专人全程参与现场气象服务,做好加密观测和天气会商,加强卫星云图、天气雷达及各类资料的分析运用、研判,做好飞播区域中、短期天气预报,每日定时向参与作业的空军部队及地方林草部门负责人提供作业区域气象信息,及时将预报预警信息发送至飞播造林工作微信群及相关负责人。根据上述对飞播作业有重要影响的气象要素,每日制作发布飞播造林专题天气预报,内容包含次日飞播时段的区域天气形势和具体预报,预报需考虑细化到机场、航路,以及播区的天空状况、天气现象、风向风速、最低气温、最高气温,如果未来有降水天气过程或者降水天气正在发生,按照飞播作业部队的服务需求,需要在会商基础上分析、判断具体的降水落区以及降水开始和结束的时段,做到精准预报,精细服务。
(2)加强飞播区域自动气象站的保障维护,随时监测机场及播区附近的气象要素,确保监测数据采集及时、准确,开展机场区域的航空气象观测,及时向部队相关责任人报告机场天气实况。
(3)针对机场和飞播区夏季复杂的天气情况,加强强对流天气监测预警,做好短时临近预报,对飞播区域可能出现的雷暴、降水、大风、冰雹等不利天气开展实时监测和报告,通过现场服务或电话叫应的方式第一时间将危险天气报告指挥人员,根据飞播作业部队高标准的服务需求,加强智能网格产品应用,不断探索提升精细化预报服务的能力和提高服务水平,为精准安排飞播计划提供科学依据,确保飞播造林工作安全、高效、顺利进行。
(4)为保障飞播造林的成苗效果,针对生态系统保护和修复需求,因地制宜制定常态化人工影响天气作业工作计划,抓住每一次有利天气时机开展人工增雨作业,提升播区的人工影响天气保障能力,发挥其在提高飞播成效方面的作用。
(5)做好总结和后续服务工作。本年度飞播造林任务完成后,及时追踪了解气象服务效果,调查服务满意度,在每年10月统计各个播区5~9月降水量,用于林草部门年度飞播造林成苗调查报告,及时撰写飞播造林气象服务总结,认真分析飞播期间的每一次重大天气过程,结合天气学原理和数值预报产品应用,思考如何提高预报技巧和预报准确率,总结服务过程中的难点和亮点,探索创新服务模式,进一步推动飞播造林气象服务质量迈向新台阶。