人工影響天氣科學技術的發展范文

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摘要:

人工影響天氣科學技術作為現代先進科學技術發展中的一種產物，無論是在今天的農業生產方面還是天氣調節方面都發揮著至關重要的作用。隨著人類文明的不斷發展進步與人類對天氣過程認識程度的不斷加深，人們對天氣的敏感性越來越強，人工影響天氣科學技術水平也得到了顯著的提升。文章緊緊圍繞著人工影響天氣科學技術，對其基本原理、發展現狀和發展趨勢進行了詳細的探究。

關鍵詞:

人工影響天氣;科學技術;現狀;發展趨勢

人工影響天氣科學技術起源于美國，1946年傳入中國。經過幾十年的發展，我國人工影響天氣技術以服務農業為根本，以防災減災為核心，在農業、林業、交通運輸、航空、水利等諸多領域都得到了普遍的應用。在當前全球氣候變暖、水資源日益短缺的背景形勢下，人工影響天氣科學技術更為重要與關鍵。因此，必須對其發展現狀與發展趨勢進行分析，促進人工影響天氣科學技術效用的最大化發揮。

1．人工影響天氣科學技術的基本原理

人工影響天氣實現對天氣進行人工影響的基本原理是依據與利用天氣的自然規律和云的微物理不穩定性，通過播散適量、適合的催化劑，來引導云、降水按照人們的預定方向發展變化，從而達到以少量成本換取巨大利益、促進降水緩解旱情、消云散霧、減少冰雹等惡劣天氣帶來的影響目標［1］。人工影響天氣具體包括人工降雨、人工消云散霧消冰雹、人工防霜凍等。除了上述這些人們有意識、有目的的對天氣進行影響之外，人類對天氣的影響還包括無意識的影響，如都市、工業生產、供暖等對天氣的作用，但這并不屬于人工影響天氣的范疇，而僅僅是人類對天氣的一種無意識影響。

2．人工影響天氣科學技術發展現狀

云物理與人工影響天氣是我國發展最早的與天氣科學相關的內容。從上世紀末至今，伴隨我國綜合國力與科學水平的顯著提升，人工影響天氣與云物理得到了跨越式的發展，先進大氣物理探測技術、衛星技術、雷達技術在人工影響天氣中的應用使人工影響天氣逐漸趨于多學科交叉性的特點，在此基礎上現代人工影響天氣科學技術逐漸建立起來［2］。而云物理在宏、微觀特征、云基本特性的地基、空基直、間接觀測等也都取得了大量的研究成果。現階段，我國已投入運行的新一代天氣雷達網共有156座，局地天氣監測與作業指揮雷達共有334部。目前，我國人工影響天氣已基本形成了依托天氣來預測降水、降雪、大風等各種天氣情況。雖然雷達、衛星、探測、觀測等許多先進信息技術已被應用在人工影響天氣當中，但總體而言我國人工影響天氣科學技術水平仍有待提高，在未來的發展過程中還需不斷改進與完善。

3．人工影響天氣科學技術未來發展趨勢

3．1數值模式根據當前及未來人類生存發展需要和社會生產需要，數值模式將成為未來人工影響天氣科學技術發展與水平提升的重要工具［3］。目前，計算機技術已具備了云實際模擬能力，這就為我國將具有詳細云物理過程和具有資料同化功能的數值模式應用于人工影響天氣的實際業務處理當中提供了可能。數值模式在人工影響天氣中的應用主要包含三方面，即方案設計與檢驗，作業過程的指導和作業后的結果分析。這意味著數值模式在人工影響天氣中的運用可以優化方案設計和物理假設，提高微物理過程和實際天氣信息分析的準確性，降低實際工作中的許多不確定性，提升人工影響天氣科技水平與實際處理能力。不僅如此，數值模式還能夠在相同云況條件下，對播散與無播散進行對比分析，對播散物質的擴散路徑進行預測模擬與提供不同播散方式所產生的潛在效應，從而幫助人們選擇出最佳天氣影響方式，并向人們提供試驗與實際作業所需的實時預報。

3．2與地球環境監測和觀測技術緊密結合科技進步是人工影響天氣科學技術發展的唯一原動力，在當前社會科技日益發達的環境下，人工影響天氣發展趨勢良好，尤其是觀測技術［4］。現代人工影響天氣在觀測方面未來的發展將以充分利用先進觀測技術和地球環境檢測技術為主，將逐漸由單一波長雷達和飛機探測技術轉向為集衛星、GPS、多普勒雷達、裝載先進探測飛機、偏振雷達、監測網絡、微波輻射計等多種先進技術于一身的綜合探測技術和觀測技術。考慮到人工影響天氣的復雜性與特殊性要求探測飛機具有良好的工作性能、續航能力、飛行高度和抵御不良天氣等能力，因此將先進探測系統裝載到飛機上是人工影響天氣未來發展的一個重點。先進探測式飛機可以觀測播散前后云中水物質的變化，從而有利于人們進一步了解云中水物質的類型、演變過程等信息。目前，普遍使用的機載離子探測系統是由多個分別裝載在飛機不同位置的探頭組成，是一種基于激光拍攝粒子圖像并對粒子記數粒子譜測量的先進系統［5］。此外，多普勒雷達網已在我國初步建立起來，并在天氣預警、強天氣預測、降水觀測等方面起到了重要的作用。除了觀測技術、地球環境探測技術和數值模式是人工影響天氣科學技術未來發展的重點對象之外，高靈敏度的風廓線儀等儀器設備、播散技術、吸濕劑催化技術、播云優化技術等也都是人工影響天氣發展的主流趨勢。

4．結論

綜上所述，在當前全球氣候變暖、水資源日益短缺、干旱逐年加劇的發展狀態下，人工影響天氣科學技術在擁有廣闊、良好發展前景的同時，所背負的使命與責任也逐漸變得更為沉重和巨大。相關工作人員應積極發展觀測、探測水平高、播散技術先進多樣、信息獲取及時全面、分析完整準確、集成多種先進科學技術的人工影響天氣技術，不斷努力提升我國人工影響天氣科技水平。

參考文獻:

［1］邵洋，劉偉，孟旭，王廣河．人工影響天氣作業裝備研發和應用進展［J］．干旱氣象，2014，04:649－658．

［2］車秀杰．人工影響天氣科學技術的發展論述［J］．黑龍江科技信息，2012，34:29．

［3］姜宗元．基于WebGIS技術的人工影響天氣預警指揮系統研究與開發［D］．電子科技大學，2013．

［4］黃巧明．車載移動式火箭人工影響天氣監控指揮及信息管理［D］．電子科技大學，2013．

［5］孫敬．天津市人工影響天氣工作存在問題及對策分析［J］．天津科技，2013，04:85－86．

作者：王興剛 單位：廣南縣氣象局