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(lái)，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(shí)代，久旱不雨，人們會(huì)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(huì)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(kāi)挖者”。
地球發(fā)出“水警報(bào)”
不少?lài)?guó)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(wèn)題。
世界資源研究所2019年發(fā)布的報(bào)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(gè)國(guó)家和地區(qū)中，有17個(gè)國(guó)家和地區(qū)每年消耗的水量超過(guò)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(méi)有如期而至，多數(shù)河流干涸，進(jìn)一步加劇了這個(gè)西非國(guó)家近90年來(lái)最嚴(yán)重的干旱。據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織統(tǒng)計(jì)，非洲每年有6000人死于水資源缺乏，約有3億人因?yàn)槿彼钤谪毨е小?/p>
在亞洲，印度正經(jīng)歷史上最嚴(yán)重的用水危機(jī)，全國(guó)約6億人面臨不同程度的缺水問(wèn)題。由于供水不足或水污染等，平均每年有20萬(wàn)人因“水”喪生。
我國(guó)也是全球人均水資源最匱乏的國(guó)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(guó)有1276個(gè)城市(占全國(guó)23%)因干旱缺水問(wèn)題向聯(lián)邦政府請(qǐng)求幫助，而如今，這一危機(jī)還在加劇。
在一份份報(bào)告、一組組數(shù)據(jù)的背后，是近年來(lái)全球多地水資源告急的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，“曾經(jīng)難以想象的水危機(jī)正在變得司空見(jiàn)慣”。
應(yīng)對(duì)水資源短缺迫在眉睫 開(kāi)發(fā)云端“活水”不失為出路
缺水，會(huì)影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(duì)外，開(kāi)發(fā)利用來(lái)自云端的“活水”——空中云水資源，是有效的“開(kāi)源”出路之一。
我們知道，來(lái)自海洋和陸地的水會(huì)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(guò)程影響，一部分云的云滴“長(zhǎng)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(guò)程沒(méi)能夠轉(zhuǎn)化成降水的云水，就叫云水資源。
據(jù)中國(guó)氣象局人工影響天氣中心云水資源評(píng)估團(tuán)隊(duì)的最新研究表明，近20年來(lái)，中國(guó)的年平均水汽總量約36億噸，其中水汽凈輸入量約2.3萬(wàn)億噸，水汽更新期約8天。大氣水凝物（云水）年總量約8萬(wàn)億噸，更新期僅5小時(shí)，空中云水資源約兩萬(wàn)億噸。如此快速的更新周期，十分有利于我國(guó)水循環(huán)和云水資源的再生及開(kāi)發(fā)。
而通過(guò)人工催化的手段使云水資源有可能被開(kāi)發(fā)成為降水，就是通常所說(shuō)的人工增雨。
人工影響天氣雖能讓人類(lèi)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(guò)人工增雨開(kāi)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(duì)每次過(guò)程，通過(guò)準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)，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(jì)和作業(yè)指揮，實(shí)現(xiàn)人工增雨的科學(xué)作業(yè)，從而達(dá)到開(kāi)發(fā)空中云水資源的目的。
增雨作業(yè)者在做炮臺(tái)高度的測(cè)試。坐標(biāo)：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(jī)催化作業(yè)。只要具備一定的天氣條件和適合的云物理?xiàng)l件，科學(xué)實(shí)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(kāi)挖者”
1956年，毛澤東主席在最高國(guó)務(wù)會(huì)議研究農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時(shí)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(kāi)發(fā)利用空中云水資源的“主力”，氣象部門(mén)不負(fù)重托，積極開(kāi)展人工增雨（雪）作業(yè)，成為防災(zāi)減災(zāi)、保障國(guó)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(lái)，人影作業(yè)已逐步建成國(guó)家、省、市、縣以及作業(yè)點(diǎn)五級(jí)有效銜接的組織體系。目前，全國(guó)29個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）、273個(gè)市（地）、1549個(gè)縣政府成立人影領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)；各級(jí)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。
黑龍江省雙鴨山市氣象局人工增雨作業(yè)。拍攝/趙博
在國(guó)家多項(xiàng)科研項(xiàng)目支持下，人影關(guān)鍵技術(shù)研究也取得多項(xiàng)成果，自主研發(fā)的3公里精細(xì)化云降水?dāng)?shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)運(yùn)行；國(guó)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(dòng)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(lái)的是作業(yè)效益的提升。僅最近6年（到2018年），全國(guó)實(shí)施飛機(jī)人工增雨作業(yè)6194架次、飛行16871小時(shí)，高炮、火箭等地面作業(yè)29萬(wàn)次，共發(fā)射火箭彈74萬(wàn)枚、炮彈526萬(wàn)發(fā)，累計(jì)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(wèn)題。
如果說(shuō)，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(guó)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(kāi)發(fā)的重要支撐。在經(jīng)驗(yàn)積累與技術(shù)進(jìn)步的加持中，人影“中國(guó)方案”惠及海外。近年來(lái)，中國(guó)先后派出專(zhuān)家赴古巴、阿富汗等國(guó)家指導(dǎo)開(kāi)展人工增雨作業(yè)，并與“一帶一路”沿線國(guó)家開(kāi)展技術(shù)業(yè)務(wù)交流，國(guó)際影響力大大提升。
播云耕雨可佑民生，科學(xué)認(rèn)識(shí)云水資源及變化規(guī)律，合理開(kāi)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(lái)，全國(guó)氣象部門(mén)將持續(xù)在云水資源研究和利用上發(fā)力，為開(kāi)發(fā)利用云水資源提供更多的科學(xué)支撐。
編輯：聶沛彬
查天氣
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