空中云水資源是指存在于大氣中的液態(tài)水和固態(tài)水總量,是通過人工干預可以直接開發(fā)利用的水資源。通過加強人工影響天氣(簡稱“人影”)工作進一步科學合理開發(fā)利用空中云水資源,是解決我國水資源短期制約經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活質量提高等問題的有效途徑之一。

2005年,國務院辦公廳印發(fā)了《關于加強人工影響天氣工作的通知》。2008年11月,中國氣象局、國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《人工影響天氣發(fā)展規(guī)劃》,其中華北地區(qū)是重點發(fā)展的區(qū)域之一。自2009年起,中央財政為氣象部門安排專項資金,用于支持華北、東北、西北和糧食生產(chǎn)重點區(qū)等地加強人工增雨常態(tài)化、日?;ぷ?,促進人工增雨(雪)從單純應急抗旱型拓展為長期增蓄型,充分發(fā)揮人工影響天氣在抗旱減災、增加水資源等方面的整體效益。

中國氣象局人工影響天氣中心主任郭學良介紹,現(xiàn)代人工影響天氣的原理是基于自然云和降水的形成過程建立的,通過飛機、火箭等運載工具向云中播撒催化劑促進云水向降水的轉化過程和提高轉化效率,如播撒碘化銀催化劑,形成大量的人工冰晶,促進云中過冷水冰晶化而形成降水。通過飛機向云中播撒吸濕性催化劑(氯化鈉等鹽粒子)促進云滴粒子形成的核化和碰并過程,產(chǎn)生降水粒子。這些事實和原理是通過大量的室內實驗、數(shù)值模擬試驗和外場科學試驗檢驗和驗證,具有堅實的科學基礎。

但在進行常規(guī)的人工增雨(雪)作業(yè)時,現(xiàn)場的監(jiān)測技術、作業(yè)技術等往往不能滿足要求,特別是一些高端先進的探測和作業(yè)技術更是缺乏,限制了對云的精細結構、粒子相態(tài)等了解和作業(yè)效果的評估,因此,加強人工增雨(雪)作業(yè)示范區(qū)建設,針對不同云系開展作業(yè)示范試驗,獲取關鍵的作業(yè)技術指標,這對科學開發(fā)利用空中云水資源具有十分重要的作用。

總體來說,我國是一個水資源嚴重短缺的國家,人均占有水資源量不足世界平均的四分之一。我國水資源時間空間分布十分不均勻,降水量分布南多北少,導致水資源南豐北欠;半濕潤區(qū)(黃淮海平原)的季節(jié)性干旱往往導致嚴重缺水;干旱與半干旱地區(qū),人均水資源不少,但生態(tài)環(huán)境脆弱。由于季風氣候影響,各地降水主要發(fā)生在夏季,大部分地區(qū)汛期連續(xù)4個月的降水量占全年的60~80%,導致大部分河川也是夏季豐水,冬季枯水,水資源中大約2/3左右是洪水徑流量。這些事實和現(xiàn)實決定了干旱災害是我國必須長期面臨的主要氣象災害,與糧食安全、生態(tài)環(huán)境安全、社會穩(wěn)定等重大問題密切相關。近年我國不斷出現(xiàn)的大范圍、長時間的特大干旱說明氣候變化顯著加劇了干旱的嚴峻性,因此,積極采取有效措施,應對水資源短缺問題不僅具有戰(zhàn)略意義,而且具有極其重要的現(xiàn)實意義。

人工增雨(雪)是緩解水資源短缺的一種新的途徑。現(xiàn)代人工增雨(雪)活動開始于1946年,目前全世界每年有30多個國家開展這項工作。世界氣象組織指出,應把人工影響天氣作為水資源綜合管理戰(zhàn)略的一部分,并建議在各國建立開展云、霧和降水氣候學分析,加強新觀測工具和數(shù)值模擬技術的應用,開展跨國外場試驗和獨立專家評估等,以便向人工影響天氣、水資源研究和業(yè)務提供有力的依據(jù)。因此,充分利用國內外的先進技術,提高我國人工影響天氣的能力和水平,對緩解日益嚴重的干旱災害具有重要意義。

人工影響天氣是一項發(fā)展中的、具有巨大應用潛力的科學技術,其科學基礎已被大量的室內實驗、數(shù)值模擬研究和外場試驗所證實。幾十年來,隨著科學技術的發(fā)展和國內外大量人工影響天氣科研和外場試驗成果的積累,人工影響天氣的技術目前已趨于業(yè)務化,其作業(yè)方法已發(fā)展成多種多樣。同時,也應該認識到,人工影響天氣當前仍處于邊研究、邊試驗邊應用的階段,尚有一些科學問題有待于進一步探索研究和解決。

在我國現(xiàn)階段,人工影響天氣是指為避免或者減輕氣象災害,合理利用氣候資源,在適當條件下通過人工干預的方式對局部大氣的云物理過程進行影響,實現(xiàn)增雨雪、防雹、消霧、消云減雨等目的的活動。