年月

当前位置: 首页>专题>2018专题>人影60年>要闻简报

科技引擎 强劲驱动
——中国人工影响天气科技进展纪实

来源:中国气象报   发布时间:2018年09月14日09:12
分享到:

  中国气象报记者 崔国辉

  1958年8月8日,我国首次进行了飞机增雨作业,开创了现代人工影响天气(以下简称人影)事业发展新纪元。此后的60年,气象部门坚持科学发展、不断探索,加强人影作业体系和能力建设,努力为生态文明建设、农业防灾减灾以及森林防火等提供科技支撑。

  建设不同特色的科学试验示范基地和重点实验室,围绕云水资源监测评估、气溶胶-云-降水影响机理、作业关键技术、作业效益评估等重大课题开展持续攻关,开展空地结合的连续探测及作业试验,加强基础研究和新技术开发应用……科技进步已经成为推动我国人影事业发展的源泉。

  自主创新 推动人影事业艰难起步

  在中国人影事业发展的初始阶段,由于国外对我国进行技术封锁,一切都要靠自己。从苏联学成归国的专家学者陆续参加此项工作,几乎所有相关领域的大科学家,如赵九章、顾震潮、钱学森、叶笃正、施雅风、谢义炳等,都曾为此工作过。  

  为支持各地人影作业试验,顾震潮、易仕明等一批科学家就云降水微物理结构、冷云催化剂制备方法、播撒装置、暖云催化剂核化机理等开展了一系列研究。庐山云雾所、吉林省气象研究委员会等先后成立,并建立了河北涞源、甘肃岷县和山西昔阳人工防雹试验区,河北、湖南和福建古田人工降水试验区,四川人工消雾试验区等。这期间取得的重要科技成果有力支持了我国早期人影实践工作。

  1960年5月,国务院指出各地应密切结合生产需要和当地具体情况,积极开展人影作业,扩大人工降水试验范围,重视收集科学数据,加强科学研究。全国人影工作者克服各种不利因素的干扰,自主研发出三用滴谱仪、总含水量仪、云雾风速模量脉动仪、含水量探空仪等一系列云雾观测仪器,改装了里-2型、伊尔-13型飞机,研制出调温调压冷云室等设备,并将其应用于云物理观测、人工影响云雾试验研究和人工降水催化作业,室内实验和催化剂研发试验等也陆续开展。

  “在上世纪七八十年代参与研制中型云室,是我研究生涯中的一件大事。”人影专家张纪淮至今依然记得当年100立方米的云室罐子在夜间被运送到中国气象局的情景。“当时专门开辟出道路,由特种运输车把云室罐子运来。它实在是太大了!先竖立云室罐子后才盖的房子”。

  新型催化剂的研制同样靠自己。1993年,高效碘化银焰剂研制成功。1998年,人工增雨防雹子母焰弹火箭,以其间歇向后抛射、播撒催化剂的独创方式,达到当时的国际先进水平。

  随着自主创新的速度和进度频频刷新,人影事业发展的信心也一次次被“点燃”。进入21世纪后,人影技术的发展突飞猛进。

  ——“十五”科技攻关课题“人工增雨技术研究与示范”通过外场试验、数值模式和室内实验开展人影技术研究,获2008年度国家科技进步二等奖。

  ——自主研发的3千米水平分辨率的云降水数值预报系统投入业务运行。

  ——国产新型高效催化剂研发取得突破性进展,炮弹催化剂催化效率提高100倍以上。立体播撒、雷达指挥并自动播撒的火箭作业系统研制成功,达到世界领先水平。

  ——2015年,中国气象局新舟60高性能增雨飞机下线投入业务,这是我国第一架取得民航适航许可的大中型专用人影飞机,配有多种催化手段、全套的云宏微观观测仪器和海事卫星通信系统。

  ——地面人影作业装备自动化、信息化、标准化和高安全性水平不断提升,弹药可靠性指标提升一个数量级,达到99.7%。

  ——气象探测现代化不断推进,X波段双偏振雷达、云雷达、激光雷达、微波辐射计、风廓线等一批云降水观测仪器投入人影业务应用,人影业务应用自动站、雷达、卫星、探空等综合气象观测系统的能力和水平也不断提高。 2004年以前,我国还没有国家级人影业务单位,人影业务水平与国际相比还相差较远。国家的需求和人影技术的进步,给全国人影业务发展带来了大好机遇。

  技术进步 支撑现代化业务体系走向成熟  

  2004年,国家气象中心筹建人影业务室,发展云模式和云监测产品,为全国人影业务提供指导。2006年通过业务验收的首批基于“风云二号”气象卫星资料开发的云特性参数监测产品和云模式预报产品为国家级人影业务迈出第一步奠定了基础。

  2007年,中国气象局人工影响天气中心(简称人影中心)成立,标志着我国国家级人影业务进入新阶段。

  在2008年北京奥运会开幕式上,我国成功实施人工消雨,赢得了喝彩。

  人影中心副主任郭学良说:“高新技术的应用对人影作业的成功起着决定性的作用。此项工作目前仍处于不断探索、完善和发展阶段……”

  2013年,基于GRAPES和MM5的CAMS模式正式投入业务运行,面向全国实时发布26种预报产品。

  2015年,国家建立了以云降水精细处理分析系统为核心,集信息采集存储、产品共享发布、全国作业监控和电视会商等多功能于一体的人影综合业务系统,支撑国家级业务运行。

  2017年,云降水显式预报系统正式投入业务运行,实现全国八大区域3千米分辨率的云降水精细化预报,支撑了国、省两级人影作业条件预报业务的发展。

  在地方,各地人影办公室也始终把技术进步摆在优先发展位置,广聚人影发展的技术优势和竞争优势。北京、山西、内蒙古、甘肃、贵州等省(自治区、直辖市)结合本地天气和云系特点,建立了不同天气系统层状云系、积状云系、混合云系等冷暖云人工增雨和防雹作业指标。

  在国家级人影业务初具规模、人影技术取得显著进展的背景下,2015年,中国气象局出台人影业务现代化建设三年行动计划,目标就是通过三年时间,初步建立以国家级为“龙头”、省级为核心、市县为基础的现代人影业务体系。根据我国人影业务特点,首次提出并建立以科学精准催化作业为核心,具有人影作业条件预报、监测预警、方案设计、跟踪指挥和效果检验功能的“横向到边”的五段实时业务流程,形成国家(区域)-省-市/县-作业点四级管理、五级指挥、六级作业“纵向到底”的完整的全国现代化业务体系。

  技术应用于业务,业务促进技术水平的提高。在这样的良性循环中,人影业务科技支撑水平不断提高,现代化人影业务体系也逐渐走向成熟。

  科研攻关 为人影事业发展持续注入活力

  人影是一项横跨多个学科、科技含量高、专业技术性强的工作,必须把科技支撑摆在首位,向科技要水平,向科技要效益。  

  通过“机载云降水粒子谱仪与成像仪研制”“云水资源评估研究和利用示范”“黑碳的农业与生活源排放对东亚气候、空气质量的影响及其气候-健康效应评估”等一系列国家重点研究计划,我国在云降水物理理论研究和人影关键技术研发等方面取得了重要进展。

  近年来,国家和地方各级人影部门通过项目合作、共建实验室、联合创新团队等方式,与中科院大气物理研究所、北京大学、战场环境研究所等高校和科研院所加强合作,在关键技术协同攻关、联合人才培养、重大科学实验等方面取得一批服务于人影业务的科技成果;与中航工业、航天科工、电子科技、兵器集团、中国商飞等国有大型企业合作,在重大技术装备研发方面为人影业务提供支撑。

  此外,我国也积极开展人影国际交流合作,与俄罗斯、加拿大、美国、韩国、以色列等国家开展多项双边试验研究、技术交流和人员培训,先后派出专家赴古巴、阿富汗等国家,指导开展人工增雨作业。印度、斯里兰卡、印度尼西亚、马来西亚、阿联酋、阿曼等“一带一路”沿线国家就人影工作与我国进行互访,寻求科研合作与技术支持。

  “部分国家已向我国提出人影科技援助的请求,说明我国人影的科技水平与国际先进水平的差距已经变得越来越小。”郭学良自豪地说。

  (来源:《中国气象报》2018年9月14日三版 责任编辑:王美丽)

  

  相关新闻

分享到:

  精彩热图