對(duì)于今天的公眾來說，人工影響天氣已經(jīng)不是什么陌生的字眼，高炮、火箭、地面催化劑發(fā)生器等人工影響天氣裝備也越來越多地被公眾所熟知。你知道嗎，飛機(jī)也可以進(jìn)行人工影響天氣作業(yè)。

耕云播雨的空中利器

1958年夏天，一架經(jīng)過改裝的蘇制圖-2輕型轟炸機(jī)搭載著干冰等催化劑飛行在吉林省上空，為曠日持久干旱的大地灑下了久違的甘霖，也由此開啟了我國(guó)人工影響天氣事業(yè)的現(xiàn)代篇章。

60多年過去了，無論是改造后的“洋飛機(jī)”，還是國(guó)產(chǎn)增雨飛機(jī)，亦或是現(xiàn)代進(jìn)口增雨飛機(jī)，飛機(jī)在人工影響天氣作業(yè)過程中均發(fā)揮著重要的作用，且有著地面裝備難以企及的諸多明顯優(yōu)勢(shì)。

首先，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)“帶貨”多。與火箭和高炮相比，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)一次可以攜帶的催化劑量遠(yuǎn)高于火箭彈或炮彈。以運(yùn)-12人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)為例。每次作業(yè)時(shí)，每架飛機(jī)可以攜帶10～20根碘化銀焰條，每根焰條中的碘化銀含量一般為125克（小型焰條每根含碘化銀36克），相當(dāng)于地面人工增雨火箭彈中的碘化銀含量的10倍以上，這使得飛機(jī)在很短時(shí)間內(nèi)就能夠?qū)⒆懔康拇呋瘎┎ト龅娇罩?，促使?shù)以億計(jì)的冰核在空中迅速凝云聚水，形成有效降雨。

其次，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)。在保障飛行安全的前提下，工作人員可以根據(jù)降水云系的特征和云系發(fā)展趨勢(shì)，拓展空間作業(yè)范圍。特別是遇到大范圍降水云系時(shí)，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)更是如魚得水，能夠大面積地將催化劑直接播入云中適當(dāng)位置。一次合理的飛機(jī)作業(yè)往往可影響數(shù)千平方千米面積，受益范圍廣且安全性強(qiáng)。事實(shí)上，不管下墊面是山區(qū)還是平原、城市還是鄉(xiāng)村，都能享得人工影響天氣帶來的“恩惠”。

再次，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)用途廣。為了提高云中的降水效率，人們?cè)陂_展人工影響天氣作業(yè)時(shí)，需要根據(jù)云的性質(zhì)、高度、厚度、濃度、范圍及其他因素，選用不同的催化劑。目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)改裝比較成功的人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)多數(shù)為固定翼飛機(jī)平臺(tái)，且機(jī)上同時(shí)加裝了監(jiān)測(cè)、催化、通信、集成等任務(wù)設(shè)備和系統(tǒng)。這些高性能人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)可以同時(shí)裝載暖云催化劑、制冷劑和碘化銀等不同類型的催化劑，分別針對(duì)暖云、溫度較高的冷云和溫度較低的冷云或者混合云播撒不同類型的催化劑，有針對(duì)性地進(jìn)行作業(yè)。若人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)外掛接各種觀測(cè)儀器和設(shè)備，在耕云播雨的同時(shí)，還可以對(duì)空中云水資源及氣溶膠等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，這不僅為開展合理有效的人工影響天氣作業(yè)提供了可靠的依據(jù)，而且為科學(xué)研究提供了第一手觀測(cè)資料，推動(dòng)了大氣物理和云降水物理等學(xué)科的發(fā)展。

目前，我國(guó)人工影響天氣作業(yè)中常用的3種飛機(jī)機(jī)型分別是新舟60、“空中國(guó)王”和運(yùn)-12。其中，新舟60以“載重大（最大載重5.5噸）、任務(wù)系統(tǒng)全、集成度高、催化播撒方式豐富”而著稱，屬于增雨飛機(jī)中的佼佼者。該飛機(jī)能夠搭載我國(guó)自主研發(fā)的機(jī)載焰條、焰彈、液氮、吸濕性粉劑等4種催化裝置。與傳統(tǒng)增雨飛機(jī)相比，新舟60人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)可以根據(jù)不同任務(wù)性質(zhì)，在冷暖云系的底部、中部和頂部播撒催化劑?！翱罩袊?guó)王”屬于高性能進(jìn)口飛機(jī)，不僅飛行速度更快，飛行上限更高，而且能夠在復(fù)雜的地形、地貌及嚴(yán)苛的飛行條件下實(shí)現(xiàn)大范圍、跨區(qū)域人工影響天氣作業(yè)。這款機(jī)型往往還會(huì)加裝云微物理、氣溶膠理化特性以及氣象要素探測(cè)設(shè)備和先進(jìn)的機(jī)載任務(wù)系統(tǒng)，可以承擔(dān)國(guó)家重大災(zāi)害應(yīng)急飛行等任務(wù)。國(guó)產(chǎn)運(yùn)-12飛機(jī)最為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，是人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)中成本最低的。這款機(jī)型具有優(yōu)秀的低空低速飛行能力，應(yīng)用省份最多，改裝經(jīng)驗(yàn)豐富，人工影響天氣作業(yè)相關(guān)技術(shù)更為成熟。

無人機(jī)漸成新寵

如今，隨著我國(guó)多個(gè)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的建立，“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的理念已深入人心，這也對(duì)人工影響天氣工作提出了新的方向和需求。有人作業(yè)飛機(jī)受到飛行安全、飛行時(shí)長(zhǎng)和飛行高度等因素的限制，往往不能到特定區(qū)域開展作業(yè)。比如，西藏仍然是人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)作業(yè)的空白區(qū)，人工影響天氣的主要飛機(jī)平臺(tái)目前仍不能在青藏高原起降，當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)修復(fù)型人工影響天氣服務(wù)效果也受到作業(yè)平臺(tái)的限制。

我國(guó)南方地區(qū)常見的增雨作業(yè)對(duì)象多是暖性、分散性對(duì)流降水云系，但有人飛機(jī)平臺(tái)在最低飛行高度、飛行安全和地形適應(yīng)性等方面受到眾多因素的制約，不能完全滿足工作需求，對(duì)南方地區(qū)的抗旱增雨、水庫(kù)增蓄和生態(tài)改善人工影響天氣服務(wù)造成一定影響。另外，出于對(duì)飛行安全的考慮，有人作業(yè)飛機(jī)常常不能進(jìn)入具有一定風(fēng)險(xiǎn)的云系作業(yè)。這些問題該如何解決呢？答案就是無人機(jī)。

近幾年，隨著無人機(jī)技術(shù)的日趨成熟，各級(jí)氣象部門根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求，嘗試使用不同類型的無人機(jī)開展人工影響天氣作業(yè)試驗(yàn)，以補(bǔ)充現(xiàn)有作業(yè)體系的空白與不足。

目前，用于人工影響天氣作業(yè)的無人機(jī)既有大型無人機(jī)，也有中小型無人機(jī)。大型無人機(jī)主要包括翼龍Ⅱ型無人機(jī)和騰盾TB-A型無人機(jī)（又名“及時(shí)雨”）。其中，翼龍Ⅱ大型無人機(jī)可以“邊探測(cè)、邊播撒”；騰盾TB-A型無人機(jī)可搭載模塊化的任務(wù)載荷，以實(shí)現(xiàn)不同需求的人工影響天氣作業(yè)。

2024年3月15日17時(shí)10分左右，四川省甘孜州雅江縣呷拉鎮(zhèn)白孜村發(fā)生森林火災(zāi)。16日14時(shí)30分左右，火場(chǎng)突發(fā)7至8級(jí)大風(fēng)，瞬時(shí)風(fēng)力達(dá)10級(jí)以上，導(dǎo)致火勢(shì)迅速擴(kuò)散并發(fā)生飛火，火場(chǎng)面積急速擴(kuò)延。通過對(duì)當(dāng)?shù)氐匦?、天氣形?shì)的分析和研判，氣象部門緊急調(diào)撥遼寧、青海兩架新舟60高性能人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)以及翼龍-2H氣象型大型無人機(jī)、“騰盾雙尾蝎”大型無人機(jī)、海燕Ⅱ型無人機(jī)和地面高炮等多種人工影響天氣設(shè)備，采用有人機(jī)與無人機(jī)結(jié)合、空地結(jié)合等多種形式參與滅火增雨工作。3月22日下午至次日凌晨，翼龍-2H氣象型大型無人機(jī)和新舟60高性能人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)利用各自性能優(yōu)勢(shì)，結(jié)合火場(chǎng)火勢(shì)和地形條件，在火場(chǎng)及其上風(fēng)方向一南一北打配合，成功實(shí)施了兩架次增雨（雪）作業(yè)。此舉在一定程度上破解了高溫和濃煙等極端條件下“到不了、夠不著”的撲救難點(diǎn)。

安全皮實(shí)易改裝

相比有人機(jī)，無人機(jī)在人工影響天氣作業(yè)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

首先，無人機(jī)降低了飛行人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。在氣象條件復(fù)雜的山區(qū)，有人作業(yè)飛機(jī)根本無法到達(dá)或者不能開展作業(yè)，而這正是無人機(jī)大顯身手的機(jī)會(huì)，既能夠保障作業(yè)人員安全，也可以完成作業(yè)目標(biāo)。

其次，無人機(jī)比較“皮實(shí)”，可以針對(duì)不同云系開展催化作業(yè)。由于大型無人機(jī)往往利用衛(wèi)星通信，因此可以適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境、夜間時(shí)段和弱對(duì)流性降水等多種場(chǎng)景；而且，無人機(jī)的續(xù)航能力比較強(qiáng)，大型無人機(jī)往往可以連續(xù)飛行30小時(shí)以上，遇到大范圍、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的天氣系統(tǒng)，只要電力充足，無人機(jī)就可以持續(xù)進(jìn)行人工影響天氣探測(cè)與作業(yè)。

再次，無人機(jī)的改裝相對(duì)簡(jiǎn)單，人們可以根據(jù)不同的工作需求，快速進(jìn)行模塊化改裝，而不會(huì)影響到飛機(jī)的安全性。在多山的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)或森林草原火災(zāi)頻發(fā)區(qū)，中小型無人機(jī)還可通過“集群式”“聯(lián)排式”或“接續(xù)式”等方式開展局地的人工影響天氣探測(cè)與作業(yè)。

“有無巧搭”效果佳

由于無人機(jī)有效彌補(bǔ)了有人飛機(jī)作業(yè)的短板，我國(guó)已有多個(gè)省份開展了無人機(jī)的人工增雨試驗(yàn)研究，并取得了一定的成果。未來，在我國(guó)的人工影響天氣工作中，基于現(xiàn)有無人機(jī)業(yè)務(wù)應(yīng)用基礎(chǔ)，可結(jié)合大型無人機(jī)長(zhǎng)航時(shí)、長(zhǎng)航程、高高度，小型無人機(jī)適應(yīng)性和機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，建設(shè)長(zhǎng)航時(shí)作業(yè)兼探測(cè)的大型無人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)和以作業(yè)為主的中小型無人機(jī)作業(yè)系統(tǒng)，通過大型無人機(jī)+有人機(jī)+中小型無人機(jī)的互相配合，形成高—中—低搭配的立體催化模式，建設(shè)覆蓋面廣、機(jī)動(dòng)性較高的空中作業(yè)力量，進(jìn)一步提高飛機(jī)的催化效率，合理開發(fā)空中水資源，加快推動(dòng)我國(guó)人工影響天氣事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

我國(guó)人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)從無到有，從有人機(jī)到無人機(jī)，每前進(jìn)一步都伴隨著科技的發(fā)展、人才的提升與國(guó)家戰(zhàn)略的需求。未來，人工影響天氣作業(yè)飛機(jī)也將繼續(xù)在生態(tài)修復(fù)、水源涵養(yǎng)、糧食安全、森林草原防火及重大活動(dòng)保障等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

（作者單位：高欣，山西省氣象服務(wù)中心；蔡兆鑫，山西省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心；周旭，中國(guó)氣象局人工影響天氣中心）

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