劉堯 羅錦華 劉暢 孫琳琳 趙楠

劉 堯，羅錦華，劉 暢，等.人工增雨對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用探究[J].南方農(nóng)業(yè)，2021，15（24）：-190.

摘 要 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，氣象和環(huán)境是不可忽視的影響因素，其決定著農(nóng)作物能否持續(xù)、健康、穩(wěn)定地生長。針對干旱問題，可以采取人工增雨的方式進行改善，保障水資源能夠充足供應，為農(nóng)作物的良好生長提供支持，達到提升糧食產(chǎn)量的目的。對此，圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象因素的關系進行分析，探討人工增雨的原理和必要性，結(jié)合人工增雨技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實際應用，評價其功能和價值，討論人工增雨技術創(chuàng)新、升級的重要性。

關鍵詞 人工增雨;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);干旱;遼寧省

中圖分類號：P481 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.24.088

氣象是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素，氣候變化增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性。農(nóng)作物的生長需要充足的水資源作為基礎，但是受氣象因素的影響，有時會出現(xiàn)干旱天氣，會影響農(nóng)作物的正常發(fā)育。為了有效應對干旱問題，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的充足，應利用科學技術進行人工增雨，克服氣象災害，保障農(nóng)作物能夠健康生長，實現(xiàn)農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)和增收，促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。

1 人工增雨的原理和必要性

干旱是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的氣象災害，也是對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響最大的氣象災害。長期的無雨、少雨、高溫，導致部分地區(qū)出現(xiàn)水資源短缺的情況，耕地土壤中的含水量也會下降，影響農(nóng)作物的正常生長，嚴重則會導致農(nóng)作物干枯、死亡。人工增雨是緩解旱情的有效途徑，結(jié)合自然降雨的原理，利用人工技術手段促使云層降水。人工增雨實施過程中，要根據(jù)云層的狀態(tài)，判斷形成降水的條件，然后在恰當?shù)臅r機利用各種設備將催化劑播撒在云層中，催化云層中凝結(jié)、匯聚水滴，增加水分含量，逐漸形成降水，達到人工增雨的目的。人工增雨技術的應用，可以有效解決干旱地區(qū)降水量不足的問題，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源充足供給，實現(xiàn)農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)、增收，同時對于保障居民生活用水、改善生態(tài)環(huán)境具有積極的影響，能夠創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益[1]。

2 人工增雨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮的作用

2.1 緩解旱情

干旱的形成主要與降水量少、水資源短缺有關。在供水不足的情況下，農(nóng)作物會發(fā)生萎蔫、干枯甚至死亡，影響果實的形成，導致糧食產(chǎn)量下降。在降水不穩(wěn)定、降水量季節(jié)變化大的地區(qū)容易發(fā)生干旱和形成旱災。人工增雨是提高降水量和補充水資源的有效途徑，在緩解旱情方面發(fā)揮著顯著的作用，可以滿足農(nóng)作物生長對水分的需求，避免因旱情發(fā)生糧食減產(chǎn)，減少旱情對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

2.2 優(yōu)化灌溉

農(nóng)作物生產(chǎn)需要充足的水資源提供支持，但是水資源會受到氣象、環(huán)境等因素的限制。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，面對旱情要及時給農(nóng)作物補充水分，充分利用耕地周圍的水資源對農(nóng)作物進行灌溉，增加土壤含水量，讓植物根系吸收充足的水分。農(nóng)業(yè)灌溉實施過程中，主要采取地表灌溉、噴灌及滴灌等方式，但是均存在局限性，難以完全滿足農(nóng)作物對水分的需求。因此，在農(nóng)業(yè)灌溉的基礎上，利用人工增雨技術可以減少水資源浪費。

2.3 改善生態(tài)環(huán)境

干旱不僅會影響農(nóng)作物的生長，也會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響，出現(xiàn)生態(tài)退化的情況。人工增雨對改善生態(tài)環(huán)境有著良好的效果，而改善生態(tài)環(huán)境可以減少干旱的發(fā)生。長期干旱將導致糧食減產(chǎn)、水資源減少，甚至出現(xiàn)糧食、飲用水供給不足的現(xiàn)象。1）實施人工增雨，可以為農(nóng)作物生長補充水分，同時有助于增加土壤墑情，保障糧食的穩(wěn)產(chǎn)、增收。2）實施人工增雨，能夠有效恢復地區(qū)的水源涵養(yǎng)功能，水域面積逐漸擴大，可以有效解決水資源短缺問題，既滿足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，又對其他植被的良好生長有著積極影響[2]。3）在干旱地區(qū)，旱情的產(chǎn)生往往伴隨著高溫，而高溫條件不適宜農(nóng)作物的健康、穩(wěn)定生長。通過人工增雨，有助于降低氣溫，減少高溫對于農(nóng)作物生長的影響。

3 人工增雨技術的應用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人工增雨發(fā)揮著重要的作用，能夠減少氣候、環(huán)境等因素對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的制約，并可以有效解決干旱問題。人工增雨工作的開展，需要考慮多方面因素。在實施人工增雨時，要考慮成本問題，結(jié)合支出、收益進行評估，同時還會受到技術的制約。隨著科學技術的發(fā)展和進步，人工增雨技術也在持續(xù)改進和升級，可以更加高效地利用云水資源，人工觸發(fā)自然降雨的成功率更高。

3.1 催化作業(yè)

人工增雨技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，主要通過將催化劑播撒在存在降水潛力的云層，進而促進降雨。1）在常規(guī)催化作業(yè)中，應用碘化銀（AgI）作為催化劑，以高山地面增雨煙爐作為作業(yè)設備，置于高海拔地區(qū)向陽坡，針對地形云進行催化。在增雨煙爐中點燃AgI，產(chǎn)生上升氣流，輸送至云層中，促使云層中雨滴的凝結(jié)、匯聚，達到降雨的目的。該種人工增雨方式的操作簡單，成本相對較低，但是有著具體的環(huán)境要求，需要滿足高海拔、地形云等條件，應該結(jié)合干旱、少雨地區(qū)的地形條件合理選擇。另外，應用AgI增雨煙爐進行催化作業(yè)的過程中，難以把握催化劑入云的劑量，會在一定程度上影響人工增雨的成功率。2）利用高炮、火箭將高效碘化銀焰劑發(fā)射至云層內(nèi)，在復合冰核氣溶膠（含AgI）的作用下，AgI作為水蒸氣的凝結(jié)核，進而催化雨滴的凝聚。3）應用干冰作為人工增雨的催化劑，一般采用飛機催化作業(yè)的方式，在云層中播撒干冰、液氮，進而促進降雨。干冰對于水蒸氣有冷凝作用，促使水蒸氣凝結(jié)為雨滴。在飛機催化作業(yè)的過程中，對于云層條件具有一定的要求，一般選擇雨層云、層積云。但是在無云、少云的情況下，以上催化作業(yè)方式均無法獲得良好的人工增雨效果。在開展人工增雨作業(yè)的過程中，應選擇多云、陰雨天氣，可以有效提升人工增雨的成功率，提升云層的降水潛力，進而有效增加降雨量[3]。

3.2 云降水的分析與監(jiān)測

為了進一步提高人工增雨的成功率，并對降雨范圍、降雨量進行有效控制，應使用先進的技術手段，開展信息化、智能化的人工增雨作業(yè)。雨滴譜探測技術的應用，可以對云霧降水微結(jié)構(gòu)進行分析與監(jiān)測[4]。光學雨滴譜儀的應用，則是利用激光技術進行測量，可以根據(jù)接收的電子信號判斷有無降水情況，計算降水粒子的尺度，并對其速度進行記錄。利用雨滴譜探測技術，能夠進一步了解自然降水的機制，評估云水條件，對人工增雨作業(yè)具有重要的參考價值。

云降水精細分析系統(tǒng)的開發(fā)與應用，能夠?qū)υ扑Y源進行監(jiān)測、評估，在掌握云水資源分布信息的基礎上，較為精準地判斷其降水潛力，能夠為人工增雨作業(yè)的相關操作提供重要的參考與指導。云降水精細分析系統(tǒng)具有作業(yè)過程預報、作業(yè)條件評估和預警、作業(yè)方案設計及作業(yè)效果分析等功能，可以形成系統(tǒng)化的人工增雨作業(yè)流程。在云降水精細分析系統(tǒng)中，應用氣象衛(wèi)星資料，可以更加精準地獲得云類型、水汽總量、云相態(tài)、云頂高度及云系移動速度等信息和數(shù)據(jù)，為人工增雨業(yè)務提供數(shù)據(jù)支持?；谠平邓毞治鱿到y(tǒng)提供的數(shù)據(jù)預測，可以評估干旱地區(qū)的云層條件，了解各時間段的云層變化情況，判斷降雨潛力。

結(jié)合過冷水含量、過冷水層高度、云中冰晶含量等數(shù)據(jù)，選擇最佳的增雨作業(yè)條件，為作業(yè)方案的設計提供參考。在作業(yè)方案設計中，要明確作業(yè)高度、催化劑類型、催化劑數(shù)量，在合適的時間段內(nèi)，在增雨潛力區(qū)位開展增雨作業(yè);完成增雨作業(yè)后，需要對作業(yè)影響區(qū)面積、平均降雨量進行計算，評價人工增雨作業(yè)的效果。以遼寧省為例，通過建設人工影響天氣地基垂直觀測基地，實現(xiàn)了云降水單點垂直觀測，能夠高效、精準地進行云降水的分析與監(jiān)測。針對出現(xiàn)旱情的地區(qū)，實時調(diào)取分析云層狀況，識別作業(yè)條件，進而選擇合適的催化劑，適時展開人工增雨作業(yè)，及時、有效地緩解旱情，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供重要的基礎保障[5]。

4 結(jié)語

人工增雨是一種增加降水量的方式，通過將催化劑播撒在云層促使云層中水滴的凝結(jié)、匯聚，進而形成降雨，主要應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可以達到緩解旱情、優(yōu)化灌溉及改善生態(tài)環(huán)境的效果，對于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著積極的影響。根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，持續(xù)推動人工增雨技術的改進和升級，有利于充分利用云水資源，提高催化作業(yè)效果。通過對云降水的分析與監(jiān)測，可以更加精準、高效地開展人工降雨作業(yè)。

參考文獻：

[1] 王淼，劉芳.人工影響天氣在銅川市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2021（11）：200-201.

[2] 楊作才.人工增雨作業(yè)條件與效果分析[J].低碳世界，2020，10（7）：13-14.

[3] 孫占峰.2010—2019年武威市人工增雨雪作業(yè)效果及對農(nóng)業(yè)的影響分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2020（13）：186-187.

[4] 哈青辰，畢靜.對云降水物理和人工影響天氣研究進展的綜述[J].科技經(jīng)濟導刊，2020，28（35）：112-113.

[5] 王旗，徐戈，王周翔.云降水精細分析系統(tǒng)（CPAS）系統(tǒng)在吉林省人工增雨業(yè)務中的應用[J].河南科技，2020（10）：150-152.

（責任編輯：劉寧寧）