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(guò)人工干預(yù)可以直接開(kāi)發(fā)利用的水資源。通過(guò)加強(qiáng)人工影響天氣(簡(jiǎn)稱(chēng)“人影”)工作進(jìn)一步科學(xué)合理開(kāi)發(fā)利用空中云水資源,是解決我國(guó)水資源短期制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高等問(wèn)題的有效途徑之一。

2005年,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)人工影響天氣工作的通知》。2008年11月,中國(guó)氣象局、國(guó)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(diǎn)發(fā)展的區(qū)域之一。自2009年起,中央財(cái)政為氣象部門(mén)安排專(zhuān)項(xiàng)資金,用于支持華北、東北、西北和糧食生產(chǎn)重點(diǎn)區(qū)等地加強(qiáng)人工增雨常態(tài)化、日常化工作,促進(jìn)人工增雨(雪)從單純應(yīng)急抗旱型拓展為長(zhǎng)期增蓄型,充分發(fā)揮人工影響天氣在抗旱減災(zāi)、增加水資源等方面的整體效益。

中國(guó)氣象局人工影響天氣中心主任郭學(xué)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(guò)程建立的,通過(guò)飛機(jī)、火箭等運(yùn)載工具向云中播撒催化劑促進(jìn)云水向降水的轉(zhuǎn)化過(guò)程和提高轉(zhuǎn)化效率,如播撒碘化銀催化劑,形成大量的人工冰晶,促進(jìn)云中過(guò)冷水冰晶化而形成降水。通過(guò)飛機(jī)向云中播撒吸濕性催化劑(氯化鈉等鹽粒子)促進(jìn)云滴粒子形成的核化和碰并過(guò)程,產(chǎn)生降水粒子。這些事實(shí)和原理是通過(guò)大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬試驗(yàn)和外場(chǎng)科學(xué)試驗(yàn)檢驗(yàn)和驗(yàn)證,具有堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。

但在進(jìn)行常規(guī)的人工增雨(雪)作業(yè)時(shí),現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)、作業(yè)技術(shù)等往往不能滿(mǎn)足要求,特別是一些高端先進(jìn)的探測(cè)和作業(yè)技術(shù)更是缺乏,限制了對(duì)云的精細(xì)結(jié)構(gòu)、粒子相態(tài)等了解和作業(yè)效果的評(píng)估,因此,加強(qiáng)人工增雨(雪)作業(yè)示范區(qū)建設(shè),針對(duì)不同云系開(kāi)展作業(yè)示范試驗(yàn),獲取關(guān)鍵的作業(yè)技術(shù)指標(biāo),這對(duì)科學(xué)開(kāi)發(fā)利用空中云水資源具有十分重要的作用。

總體來(lái)說(shuō),我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家,人均占有水資源量不足世界平均的四分之一。我國(guó)水資源時(shí)間空間分布十分不均勻,降水量分布南多北少,導(dǎo)致水資源南豐北欠;半濕潤(rùn)區(qū)(黃淮海平原)的季節(jié)性干旱往往導(dǎo)致嚴(yán)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(fēng)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(gè)月的降水量占全年的60~80%,導(dǎo)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(shí)和現(xiàn)實(shí)決定了干旱災(zāi)害是我國(guó)必須長(zhǎng)期面臨的主要?dú)庀鬄?zāi)害,與糧食安全、生態(tài)環(huán)境安全、社會(huì)穩(wěn)定等重大問(wèn)題密切相關(guān)。近年我國(guó)不斷出現(xiàn)的大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的特大干旱說(shuō)明氣候變化顯著加劇了干旱的嚴(yán)峻性,因此,積極采取有效措施,應(yīng)對(duì)水資源短缺問(wèn)題不僅具有戰(zhàn)略意義,而且具有極其重要的現(xiàn)實(shí)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(dòng)開(kāi)始于1946年,目前全世界每年有30多個(gè)國(guó)家開(kāi)展這項(xiàng)工作。世界氣象組織指出,應(yīng)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(guó)建立開(kāi)展云、霧和降水氣候?qū)W分析,加強(qiáng)新觀(guān)測(cè)工具和數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用,開(kāi)展跨國(guó)外場(chǎng)試驗(yàn)和獨(dú)立專(zhuān)家評(píng)估等,以便向人工影響天氣、水資源研究和業(yè)務(wù)提供有力的依據(jù)。因此,充分利用國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù),提高我國(guó)人工影響天氣的能力和水平,對(duì)緩解日益嚴(yán)重的干旱災(zāi)害具有重要意義。

人工影響天氣是一項(xiàng)發(fā)展中的、具有巨大應(yīng)用潛力的科學(xué)技術(shù),其科學(xué)基礎(chǔ)已被大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬研究和外場(chǎng)試驗(yàn)所證實(shí)。幾十年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)內(nèi)外大量人工影響天氣科研和外場(chǎng)試驗(yàn)成果的積累,人工影響天氣的技術(shù)目前已趨于業(yè)務(wù)化,其作業(yè)方法已發(fā)展成多種多樣。同時(shí),也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,人工影響天氣當(dāng)前仍處于邊研究、邊試驗(yàn)邊應(yīng)用的階段,尚有一些科學(xué)問(wèn)題有待于進(jìn)一步探索研究和解決。

在我國(guó)現(xiàn)階段,人工影響天氣是指為避免或者減輕氣象災(zāi)害,合理利用氣候資源,在適當(dāng)條件下通過(guò)人工干預(yù)的方式對(duì)局部大氣的云物理過(guò)程進(jìn)行影響,實(shí)現(xiàn)增雨雪、防雹、消霧、消云減雨等目的的活動(dòng)。