人工影响天气作业装备研发和应用进展

耿灵利

内蒙古自治区巴彦淖尔市气象局

人工影响天气是防灾减灾体系当中非常重要的一部分，用科技的手段来人工干预局部大气的物理、化学过程，从而实现干预气象的一项工作。我国自1958年开始展开人工影响天气工作，现在已经成为我国防灾减灾以及生态文明建设当中的有力手段。当然其作用的发挥离不开相对应的作业装备，本文着重就人工影响天气的作业装备进行研究分析。

一、人工影响天气作业装备应用现状

截至到2018年，我国在人工影响天气方面已经走过了60个年头，在作业装备方面能够看到高炮、火箭、飞机等等装备，而且模拟大气和云环境的云室以及风洞等云降水综合实验设施也日趋完善，全国范围内30各省（区、市）每年要使用高炮6500余，火箭8200余，飞机50余架来开展人工影响天气作业。

以某自治区为例，本地属于干旱、半干旱气候，降水少，而且降水量季节性分配不均，年均降水量也有非常大的变化，在所遭遇的自然灾害当中45%的灾害是旱灾。面对这样的现实情况，本地在人工影响天气作业方面在全国是数一数二的，每年至少增雨14亿吨，至少实现冰雹防护面积4500万亩，年均要减少冰雹灾害损失3亿元。在本地气象局的深入研究以及实践下，2016年（当年本地出现罕见极端天气，本年的数据具有代表性）全自治区出动作业飞机128次，飞行作业实践337.9h，出动306部地面火箭，实现增雨作业1253次，发射火箭弹5274枚，出动62部地面增雨催化烟炉，燃烧2214根烟条，增雨达到了15.9亿吨，出动524门防雹高炮，作业1157次，发射31133发炮弹，保护面积到达3.06万平方公里。同时在当年发生草原火灾的过程当中出动增雨作业飞机2架，飞行作业6小时30分钟，出动地面增雨火箭16部，作业51次，发射火箭弹251枚，实现火场降雨（小到中雨）在火灾扑救当中发挥了重要作用。

二、人工影响天气作业装备研发和应用思考

基于上文的分析来看，目前人工影响天气当中主要采用的装备包括飞机、高炮以及火箭等。在本节当中具体思考这些装备的研发与应用进展。

（一）空中装备

目前人工影响天气作业空中装备一般就是作业飞机，这种装备不仅在我国在世界上也是历史非常悠久的人工影响天气作业装备。世界上的第一次人工影响天气作业就是在1946年美国用飞机将1.35kg左右的干冰播撒到云中实现了第一次人工增雪。我国的第一次人工影响天气作业也是在飞机的帮助下完成的。现在的空中装备的主流应用是人工增雨和增雪，这两种应用方式比较近似。根据云的高度、范围、厚度以及通过现有的气象科技体系来获取实时的气象信息并进行综合分析后，利用飞机携带制冷剂、结晶剂、吸湿剂、水雾等催化剂，通过飞机上的专用设备向云中播撒这些催化剂，改变云中的物理或化学结构，实现增雨和增雪（要求有一定的水汽饱和度）的目的。

现在空中作业飞机主要是DMT改造而来的Y系列飞机，CHeyenne系列、Citation系列飞机。

机载作业装备方面包括针对Agl的RYF燃烧器、E系列发生器、B系列发射式播撒系统，L系列机载多管多星体拖拽式催化系统。

在现有的空中作业装备的基础上，目前正在研发无人驾驶空中作业飞机如LY-Z系列和Ry系列，早期的LY-Z200无人机可载重50kg的Agl催化剂，Ry-20载重20kg。

（二）地面装备

地面装备方面主要是火箭、高炮和地面发生器。

其中火箭和高炮是最为常用的装备，火箭装备是我国在1980开始研究的装备，现在已经有WR、RYI、HJD、JFJ等多个系列的火箭装备。而高炮装备最早是引进前苏联的37mm高炮改进而来的55式单管37mm高炮，后续又有65式和75式双管37mm高炮、59式57mm数字化人工影响天气高炮系统。现在主要使用的型号有JD-89，ZBZ-D37-15，ZBZ-D57-I等。

地面发生器是一种更新型的人工影响天气装备，对比飞机、火箭和高炮，地面发生器实现了无人值守，在现在的应用当中一般在山区、城市周边实现增雨、防雹作业。我国在地面发生器上研发了RGY型Agl发生器、ZY型播撒系统、Y1000型烟炉等。其中，这里提到的自治区广泛采用的是Y1000型，使用的是焰剂，催化剂剂量1200g，零下10摄氏度每克焰剂可实现1.43×1015的成核效率。

（三）人工影响天气作业装备发展思考

在防灾减灾当中，我国的人工影响天气作业是受到是世界七想组织肯定和认可的，在人工影响天气作业装备方面是非常成熟而且可靠的。现在全国范围更多的是在研究配套的装备在改进中实现装备性能的提升，如云水资源评估技术、作业条件识别技术、用物联网来监测人工影响天气作业的弹药、3公里精细化云降水数值预报系统、人工影响天气综合业务系统、视频会商系统、人工影响天气移动终端系统等等。这些研究在人工影响天气作业的潜力预报、监测预警、作业方案制定的科学性、精准性等方面起到了非常重要的作用，极大的提高了作业效率。

实际从上述的简单分析当中我们能够显著的看到在人工影响天气作业装备领域已经走上了信息化、自动化的道路，对于现有的作业装备主要抓电控自动化改造，配合全固态多普雷雷达、监控系统（运行服务器、实景监控设备）等来实现人工影响天气现代化综合业务体系，实现业务一体化、管理集约化。

当人工影响天气走向自动化信息化，安全管理就需要特别重视，因为在实施作业当中危险性也是比较大的，要求特别重视安全管理，形成综合监管的安全管理体系，公安、安监等部门的监管职责要更加的明确，要探索气象部门安全管理体系与内控制度，将安全管理责任层层压实，按市、县以及作业点逐级签订人工影响天气作业安全协议，危险性大的弹药保存与专用仓库或者军队，弹药装备基于物联网业务来实现统一的管理，不是物联网手持终端，实现弹药储运的安全监管全面覆盖。

结束语

综上所述，人工影响天气作业装备的研发和应用现在主要在朝着信息化、自动化、网络化的方向在走，在可以预见的未来随着各项基础配套设施的完善，人工影响天气作业可能会实现智能化。在当前的应用与研发当中主要是根据现有的飞机、高炮、火箭等装备来进行自动化改造，再配合物联网系统来逐步实现无人值守的自动化人工影响天气作业。本文对此进行了简单分析，可能存在不足，但希望有参考价值。

参考文献

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