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“偷天”,惠泽天下

  中国,可以称得上是全球实施人工影响天气工程最具规模并历史最悠久的国家之一,从20世纪50年代至今已经有60多年历史了。

  “你们认为目前人类可以通过工程手段影响天气并产生实用价值吗?”抛出这个问题的月明老师巡视着课堂里40多位正在听讲座的学员,发现他们多数用玩味的表情注视着她。这是她始料未及的。

  “认为可以做到的请举手。”月明老师认真数着举起的手臂:“1、2、3……”不到一半!这可都是与气象多少能扯上一些关系的学员啊。

  中国,可以称得上是全球实施人工影响天气工程最具规模并历史最悠久的国家之一,从20世纪50年代至今已经有60多年历史了。做了超过半个世纪的业务,还对其实用效果如此有争议当真是史上少有。月明老师有一种血往头上涌的感觉。

  做了30多年的气象业务工作,那一次次人工增雨作业场景仿佛又浮现在眼前,每一次的成功与失败都是那么刻骨铭心。“不行,我今天要用实例告诉你们,人工增雨有多么厉害!”月明老师在心里狠狠地想着,那个用人工增雨实现了为涪江快速清污的 可称之为“辉煌的历史事件”又浮现在眼前。今天必须要花一些时间让学员知晓一些“真相”!

  那是2011年7月21日02时左右,四川阿坝藏族羌族自治州松潘县小河乡境内突发强降雨,山洪泥石流造成四川岷江电解锰厂渣场挡坝部分损毁,泥石流卷走部分矿渣,冲入河道造成涪江污染。涪江是沿线城市主要取水源,此次污染事件使得江油、绵阳等地出现饮水困难。从7月25日下午,绵阳环保局检测到涪江江油段和绵阳段出现水质异常开始,截至7月29日05时,遂宁市射洪县涪江香山断面,氨氮、锰含量都超标,预计7月30日污染水体将到达遂宁市城区。因为涪江是长江支流嘉陵江的右岸最大支流,它发源于四川省松潘县与平武县之间的岷山主峰雪宝顶,向南流经四川省平武县、江油市、绵阳市、三台县、射洪县、遂宁市,重庆市同南区、铜梁区,在重庆合川区汇入嘉陵江,嘉陵江在重庆朝天门注入长江。可见,这一水污染事件将有可能影响非常广泛的区域,如果不及时采取有效措施,将会构成很严重的江水污染事件!四川省政府下达命令:“必须让涪江水到达重庆前达标!”

  绵阳市政府立即启动应急预案,并紧急采取如下措施:紧急供应成品水;阻挡矿渣入江和疏导山水进导流隧道的应急大坝合拢并截断污染源,疏通导流隧道;清运已经冲向涪江的锰矿渣,水库调水稀释污染物;实施人工增雨稀释污染物;向涪江沿线市民公开信息并提供多方咨询和帮助。因为正值主汛期,水库为了起到调节洪水的作用,都提前泄洪了,基本无水可调,因此,稀释江中已有污染物,主要寄希望于人工增雨。而要完成这个光荣而艰巨的任务,还要寄希望于“天公”作美,也就是说,如果涪江流域的大气中水汽不多,即使实施人工增雨作业,效果也不会明显。所谓“巧妇难为无米之炊”用在这里还是相当贴切的,这里的“米”就是水汽。好在恰逢主汛期,按照四川汛期大约一周就会有一场明显降雨过程的规律,四川省气象台预报,29日晚上在涪江流域正好有一次小范围的暴雨过程,暴雨中心最大雨量将达到70~80毫米。水文部门计算了一下,这个量不足以使涪江被污染的水稀释达标,必须要抓住时机实施人工增雨。

  展示人工增雨能力的时机到了!像这样在汛期具有暴雨降水条件的背景下实施人工增雨作业实属首次,究竟会发生什么,大家都非常期待。为了稀释涪江污染物,增雨作业增加的雨水自然是愈多愈好。鉴于涪江流域毕竟是汶川地震极重灾区,需要在实施人工增雨的同时把地质灾害防御的工作也细细布置下去。2008年发生在汶川的8级地震把山体都震松了,强降水诱发的地质灾害防御是这个区域汛期防灾的头号任务:只要一小时雨量超过20毫米,就会有地质灾害发生。所以,在四川已经建立了以气象部门发布强降水预报为启动令,并多方联动防御地质灾害的机制,此时已经相当完备。

  为了完美完成这次任务,四川省政府依据四川省气象局对位于涪江流域5个市州发出的29日晚开展大规模人工增雨作业的指令,做了周密的部署安排。鉴于夏季降雨以对流云降雨为主,大气对流运动旺盛,增雨飞机无法在极度颠簸的对流云中飞行,所以,采用地面火箭增雨作业方式。为此,根据增雨范围需要,紧急布置了20个火箭作业点实施作业,并向民航西南空管局管制中心申请了空域,得到净空环境支持。从29日19时08分在天气雷达上发现了含水量高的云团回波并指挥8个作业点完成了第一批次作业开始,到30日中午,共进行了三批次作业,总计发射人工增雨火箭弹93发。这里要特别说明一下,人工增雨火箭弹可被发射到6000~10000米高度,其弹壳内装有作为发射动力的炸药,弹头装有8克碘化银,这些碘化银一旦炸开,可以产生10的15次方粒1纳米到100微米大小的气溶胶,大气中的水汽以这些气溶胶为凝结核产生凝结形成云滴,再通过碰撞合并、大云滴吃小云滴、冰晶凝华等过程长大成上升气流托不住的雨滴,产生降水。由于这次增雨作业是在暴雨天气背景下实施的,这种天气背景的大气中水汽含量十分充沛,相当于与天上开通了一条输送水汽的通道,将水汽源源不断地输送到气流辐合上升区。所以这个区域不缺水汽,缺少的是让水汽凝结成云并长大成雨的凝结核。因为从物理原理和试验中已知,如果没有凝结核参与,即使大气水汽的饱和程度超过100%也不能凝结成云滴,也就是说水汽变不成液态,仍然是气态,更谈不上下雨了。

  由于大气水汽充足,播撒凝结核的效果就特别突出,这次增雨作业产生的增雨效果十分显著。7月29日晚至30日白天,在涪江流域大约6000千米2的增雨作业影响范围内普降中到大雨,平均雨量达到43毫米;暴雨和大暴雨的范围远超过预计的范围,暴雨中心最大雨量达到280毫米。据绵阳市气象局通过作业区、对比区降水量比较测算法进行人工增雨效果评估的结果,增加雨水1.6亿米3,相当于一个中型水库的库容量。这次增雨作业使得涪江流量明显增大。30日下午,水利部门传来消息,涪江遂宁段水质达标。至此,本次涪江水污染事件带来的影响彻底化解。

  讲到这里,月明老师长长地喘了一口气,使大家感觉到她似乎还沉浸在成功的喜悦之中。

  “但是,毕竟是在汛期暴雨背景下实施人工增雨作业,也产生了一些不好的事件。”月明老师表情严肃地说,“第一件事是,暴雨和大暴雨区发生了群发性的地质灾害,因为受影响人员都提前撤离了,所以没有造成人员伤亡,但是财产损失还是有一些的;第二件事是,29日当值的那位国家级首席预报员,当天的降雨预报得分是零分!这也确实怪实施人工增雨作业的单位没有事先通知当值预报员即将开展增雨作业的消息。”这位首席预报员,事后将这次事件作为一个案例进行了细致地研究,最终确认原来的预报结论是靠谱的,而降水预报得零分的原因纯属人为干预造成。

  (致谢:感谢四川省气象局人工影响天气办公室副主任刘东升为本文提供诸多资料)

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