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气象局:开发利用空中云水资源 缓解我国水资源短缺

“气候变化对水资源产生了很大影响,尤其是对北方。”中国气象局应急减灾与公共服务司司长陈振林说,“对华北地区来说,近50年气温升高,降水减少,加剧了水资源的紧张。”中国气象局发布的《2011年中国气候公报》显示,去年全国的平均降水量为556.8毫米,比常年偏少9.1%,为1951年以来最少。

一面是干旱、降水减少,一面是水资源严重短缺。专家称,随着工业化、城镇化的深入发展,我国的水资源需求还会持续增长、水资源供需矛盾将更加尖锐,对经济增长和社会发展构成的威胁也将日益增加,如何应对水资源短缺成为当务之急。

中国气象局局长郑国光表示,我国天空中“藏着”7个三峡水库,科学合理地开发利用空中云水资源,对缓解我国水资源短缺等问题十分有利。

开发潜力巨大

在强烈的需求推动下,我国开展了大量的人工增雨(雪)作业。中国气象局人工影响天气中心副主任王广河告诉记者,目前我国人工影响天气作业规模居世界首位,增雨作业面积达500多万平方公里,服务领域也不断拓展到森林防火、生态保护、水库蓄水、重大社会活动保障等多个领域。

吉林省是我国首次开展人工增雨作业的地区,从1951年至2009年,全省平均气温上升了1.6摄氏度,平均年降水量减少了69.8毫米,中、西部粮食主产区“十年十旱”。吉林省将空中云水资源开发作为保障工程,纳入增产百亿斤商品粮能力建设规划。自2004年以来,全省共开展空、地协同作业293次,累计增加降水量95亿立方米,实现了粮食生产九连增。

作为北京“水塔”的密云水库、官厅水库,其蓄水量直接影响着北京市民的饮用水安全。从2003年起,北京与周边省市联合,建成了水库流域约3.5万平方公里的人工增雨作业网,实施水库增蓄型常态化作业。据评估,人工增雨作业为密云、官厅和白河堡水库净增加的入库水量约占三座水库总来水量的10%。

在江苏,人工增雨作业成为太湖蓝藻综合治理的重要手段之一;在四川、重庆、福建,人工增雨作业用于改善空气质量、应对突发污染事件;而上海、浙江等地则开展了夏季人工增雨城市降温作业……人工影响天气作业广泛应用于经济社会发展的诸多方面,迸发出了勃勃生机。

据王广河介绍,目前我国形成了国家省地县四级人工影响天气业务体系;已基本形成了以云物理特种观测为手段的作业条件监测和预报方法;形成了以飞机、高炮和火箭等作为运载工具的作业催化方法;发展了具有国际先进水平的多维云数值模式;提出了不同云条件下催化技术指标。这些业务体系和技术手段的发展,为提高作业效率和效益奠定了基础。

“按照现在的技术水平,如果能够充分开发全国的空中云水资源,人工增雨潜力约为每年2800亿吨。”郑国光说。

如何化云为水

尽管可开发利用的云中水资源潜力是巨大的,但究竟能开发利用多少,取决于多个方面的因素。当前,我国平均年云水资源(含水汽)约为22万亿吨,但降水效率仅28%左右,87%的云水资源飘出了我国上空。

王广河说,人工影响天气不是“无中生有”,人工增雨主要是通过飞机、高炮、火箭等工具向云中播撒催化剂,促进云水向降水转化的过程。因此,组织实施人工增雨作业,应当具备适宜的天气气候条件。“通过周密的天气分析,跟踪探测有利于降水的云层,根据降水云(系)的宏观与微观结构特征及其发生、发展与演变情况,科学地分析出云层催化条件,并加以科学的组织和实施,才能够起到人工增雨的作用。”

然而,在进行常规的人工增雨(雪)作业时,现场的监测、作业技术等往往不能满足要求,特别是一些高端先进的探测和作业技术更是缺乏,限制了对云的精细结构、粒子相态等了解和作业效果的评估。

除了技术上的原因,还有体制机制上的原因。身处一线的山西省人工增雨防雹办公室主任李培仁对此感受颇深。他告诉记者,“山西省人工增雨作业每年飞行150架次,约占全国当年飞行架次的六分之一。之所以能飞这么多,飞得这么顺畅,关键是协调得好”。

据了解,增雨作业涉及气象、民航空管、部队等多个单位,如果部门之间协调衔接不到位,一次天气过程过去了,空域申请可能还没有批下来。同时,云的流动性决定了人工影响天气也需要加强区域合作。

2010年,我国投资10多亿元,在吉林白城建立了东北区域国家级人工影响天气基地,这是我国第一个国家级的人工增雨示范区。王广河说,“通过示范区的建设,不仅针对不同云系开展作业示范试验,获取关键的作业技术指标,而且以此探索基地的运行方式和管理机制,这对科学开发利用空中云水资源具有十分重要的作用”。

王广河表示,今后一段时期,人工影响天气工作的重点是,要进一步强化部门联动、区域联防机制;进一步提高云水资源开发的科研水平,使我国人工增雨效率再提高3%至5%。

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