編者按
今年世界氣象日的主題是“氣候與水”，生命從水中走來，保護水資源就是保護生命。
但水資源短缺卻日趨嚴重。遠古時代，久旱不雨，人們會期待神靈相助；如今，人們依舊習慣抬頭看天。當然還是不會有“呼風喚雨”的神靈，但是他們看到了一汪云端的“活水”，并遇到了一群“開挖者”。
地球發(fā)出“水警報”
不少國家陷入用水危機
水是生命之源，它廣泛地分布于地球上，存在于大氣和地殼中。然而，缺水，卻是全球性問題。
世界資源研究所2019年發(fā)布的報告顯示，全球約1/4的人口面臨極度缺水危機。在全球189個國家和地區(qū)中，有17個國家和地區(qū)每年消耗的水量超過其可用水資源總量的80%，被界定為處于極度缺水狀態(tài)。
今年非洲納米比亞的雨季，雨水沒有如期而至，多數(shù)河流干涸，進一步加劇了這個西非國家近90年來最嚴重的干旱。據(jù)聯(lián)合國教科文組織統(tǒng)計，非洲每年有6000人死于水資源缺乏，約有3億人因為缺水而生活在貧困中。
在亞洲，印度正經(jīng)歷史上最嚴重的用水危機，全國約6億人面臨不同程度的缺水問題。由于供水不足或水污染等，平均每年有20萬人因“水”喪生。
我國也是全球人均水資源最匱乏的國家之一，人均水資源占有量不足世界平均的1/4，人均淡水資源占有量也僅為世界平均水平的28%。
在南美洲，人們印象中水資源豐富的巴西也面臨水資源短缺。2017年，該國有1276個城市(占全國23%)因干旱缺水問題向聯(lián)邦政府請求幫助，而如今，這一危機還在加劇。
在一份份報告、一組組數(shù)據(jù)的背后，是近年來全球多地水資源告急的嚴峻現(xiàn)實，“曾經(jīng)難以想象的水危機正在變得司空見慣”。
應對水資源短缺迫在眉睫 開發(fā)云端“活水”不失為出路
缺水，會影響經(jīng)濟社會多領(lǐng)域的運作與發(fā)展，除了要“節(jié)流”不斷探索水資源管理方式加以應對外，開發(fā)利用來自云端的“活水”——空中云水資源，是有效的“開源”出路之一。
我們知道，來自海洋和陸地的水會蒸發(fā)成為水汽進入大氣，部分水汽在天空冷卻凝結(jié)成云。受云物理過程影響，一部分云的云滴“長大”就降落到地面成為雨雪，但有很大一部分云滴還留在空中，不能成為降水、為人們所用，這些靠自然過程沒能夠轉(zhuǎn)化成降水的云水，就叫云水資源。
據(jù)中國氣象局人工影響天氣中心云水資源評估團隊的最新研究表明，近20年來，中國的年平均水汽總量約36億噸，其中水汽凈輸入量約2.3萬億噸，水汽更新期約8天。大氣水凝物（云水）年總量約8萬億噸，更新期僅5小時，空中云水資源約兩萬億噸。如此快速的更新周期，十分有利于我國水循環(huán)和云水資源的再生及開發(fā)。
而通過人工催化的手段使云水資源有可能被開發(fā)成為降水，就是通常所說的人工增雨。
人工影響天氣雖能讓人類在一定程度上做到“呼風喚雨”，但并不意味著降水從此就“隨心所欲”。通過人工增雨開發(fā)云水資源，需要了解當?shù)氐脑扑Y源狀況及主要的降水云系特性，針對每次過程，通過準確預報、專業(yè)監(jiān)測，獲取云系的宏微觀特性和適合增雨的作業(yè)條件，結(jié)合飛機和地面作業(yè)充分播撒的科學設(shè)計和作業(yè)指揮，實現(xiàn)人工增雨的科學作業(yè)，從而達到開發(fā)空中云水資源的目的。
增雨作業(yè)者在做炮臺高度的測試。坐標：湖南桃源。圖/張四龍
目前，人工增雨催化作業(yè)的方式大體有三種，即在地面布置AgI燃燒爐，以高炮和火箭為主的地面作業(yè)，飛機催化作業(yè)。只要具備一定的天氣條件和適合的云物理條件，科學實施人工增雨作業(yè)可在自然降水基礎(chǔ)上增加10%至20%。
回應民生需求 做好云水資源“開挖者”
1956年，毛澤東主席在最高國務會議研究農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時提出“人工造雨是非常重要的，希望氣象工作者多努力”。
作為開發(fā)利用空中云水資源的“主力”，氣象部門不負重托，積極開展人工增雨（雪）作業(yè)，成為防災減災、保障國家糧食安全、緩解水資源短缺、促進生態(tài)建設(shè)與保護的“好幫手”。
自20世紀90年代以來，人影作業(yè)已逐步建成國家、省、市、縣以及作業(yè)點五級有效銜接的組織體系。目前，全國29個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）、273個市（地）、1549個縣政府成立人影領(lǐng)導機構(gòu)；各級人工影響天氣業(yè)務體系作業(yè)技術(shù)也逐步發(fā)展建立，裝備和能力都得到明顯提高，人工影響天氣作業(yè)規(guī)模居世界首位。
黑龍江省雙鴨山市氣象局人工增雨作業(yè)。拍攝/趙博
在國家多項科研項目支持下，人影關(guān)鍵技術(shù)研究也取得多項成果，自主研發(fā)的3公里精細化云降水數(shù)值預報系統(tǒng)投入業(yè)務運行；國產(chǎn)新型高效催化劑研發(fā)取得突破性進展，催化效率提高100倍以上；基于云物理精細分析的作業(yè)指揮系統(tǒng)及自動發(fā)射立體播撒的火箭作業(yè)系統(tǒng)研制成功，達到世界領(lǐng)先水平。
人影科技創(chuàng)新?lián)Q來的是作業(yè)效益的提升。僅最近6年（到2018年），全國實施飛機人工增雨作業(yè)6194架次、飛行16871小時，高炮、火箭等地面作業(yè)29萬次，共發(fā)射火箭彈74萬枚、炮彈526萬發(fā)，累計增加降水約2860億立方米，極大地緩解了當?shù)氐暮登楹退Y源短缺的問題。
如果說，人影作業(yè)是最直接、最有效、也是投入成本最低的一種增加降水的措施，那么獨具中國特色的人影“五段式”業(yè)務建設(shè)應用就是云水資源科學開發(fā)的重要支撐。在經(jīng)驗積累與技術(shù)進步的加持中，人影“中國方案”惠及海外。近年來，中國先后派出專家赴古巴、阿富汗等國家指導開展人工增雨作業(yè)，并與“一帶一路”沿線國家開展技術(shù)業(yè)務交流，國際影響力大大提升。
播云耕雨可佑民生，科學認識云水資源及變化規(guī)律，合理開發(fā)并同陸地水資源及各方面需求耦合利用具有重要意義。未來，全國氣象部門將持續(xù)在云水資源研究和利用上發(fā)力，為開發(fā)利用云水資源提供更多的科學支撐。
編輯：聶沛彬
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