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(hù)水資源就是保護(hù)生命。
但水資源短缺卻日趨嚴(yán)重。遠(yuǎn)古時代,久旱不雨,人們會期待神靈相助;如今,人們依舊習(xí)慣抬頭看天。當(dāng)然還是不會有“呼風(fēng)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(jī)
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(jī)。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(jìn)一步加劇了這個西非國家近90年來最嚴(yán)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(yán)重的用水危機(jī),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(jī)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(yán)峻現(xiàn)實,“曾經(jīng)難以想象的水危機(jī)正在變得司空見慣”。
應(yīng)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(jì)社會多領(lǐng)域的運(yùn)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(yīng)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(jìn)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(tuán)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(fēng)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(dāng)?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(zhǔn)確預(yù)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(jī)和地面作業(yè)充分播撒的科學(xué)設(shè)計和作業(yè)指揮,實現(xiàn)人工增雨的科學(xué)作業(yè),從而達(dá)到開發(fā)空中云水資源的目的。
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(jī)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(xué)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(yīng)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(wù)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(fù)重托,積極開展人工增雨(雪)作業(yè),成為防災(zāi)減災(zāi)、保障國家糧食安全、緩解水資源短缺、促進(jìn)生態(tài)建設(shè)與保護(hù)的“好幫手”。
自20世紀(jì)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(diǎn)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(dǎo)機(jī)構(gòu);各級人工影響天氣業(yè)務(wù)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。
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(xì)化云降水?dāng)?shù)值預(yù)報系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)運(yùn)行;國產(chǎn)新型高效催化劑研發(fā)取得突破性進(jìn)展,催化效率提高100倍以上;基于云物理精細(xì)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(dá)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(jī)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(dāng)?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(dú)具中國特色的人影“五段式”業(yè)務(wù)建設(shè)應(yīng)用就是云水資源科學(xué)開發(fā)的重要支撐。在經(jīng)驗積累與技術(shù)進(jìn)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(dǎo)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(wù)交流,國際影響力大大提升。
播云耕雨可佑民生,科學(xué)認(rèn)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(xué)支撐。(文章來源:中國天氣網(wǎng))