1、人工影響天氣簡介

　　人工影響天氣是指為避免或者減輕氣象災害，合理利用氣候資源，在適當條件下通過科技手段對局部大氣的物理、化學過程進行人工影響，實現增雨雪、防雹、消雨、消霧、防霜等目的的活動。在我國很多地區利用飛機、高炮、火箭等運載工具向云中播撒碘化銀、干冰等冰核類催化劑進行人工增雨、防雹作業；在一些農田進行人工防霜，以及在機場、航道、高速公路等進行人工消霧等。人工影響天氣最主要的方法是播云，即用飛機、火箭或地面發生器等手段向云中播撒碘化銀等催化劑，改變云的微物理結構，使云、霧、降水等天氣現象發生改變。

　　2、人工影響天氣專用技術裝備

　　人影裝備主要是指用于實施人工影響天氣作業的飛機、高炮、火箭發射架、地面碘化銀催化系統、焰條焰彈播撒裝置、焰彈發射裝置、炮彈、火箭彈、焰彈、煙（焰）條及其附屬裝置等。

　　（1）人工影響天氣飛機作業系統

　　利用飛機直接入云，在具有一定條件的目標云中直接燃燒焰條或發射焰彈播撒含有碘化銀等催化劑，以影響云內微物理過程。飛機機動性強，可根據飛機實時探測的云作業條件直接將催化劑播入云中適當的部位，播撒均勻，覆蓋范圍較廣。

　　我國人工影響天氣飛機作業始于 1958 年，吉林省利用飛機在云中播撒干冰，使當地水庫缺水現象得到緩解，人工增雨獲得成功。繼吉林之后，河北、湖北、安徽等地相繼開展了飛機人工增雨作業。

　　20 世紀 80 年代至今，飛機人工影響天氣作業除了常規增雨抗旱飛行外，還應用于國慶閱兵的人工消云、消霧試驗、森林滅火和大型活動氣象保障等,如2016 年 G20 峰會氣象保障等。

　　（2）人工影響天氣火箭作業系統

　　人工影響天氣火箭作業系統主要由火箭發射架、火箭發射控制器、火箭彈等組成。

　　防雹增雨火箭發射架是能夠賦予火箭彈一定射角、射向和開始工作條件，以保證火箭按預定方向穩定飛行、正確工作的裝置。其基本組成結構包括定向器、升降機構、回轉機構、底座等。

　　防雹增雨火箭發射控制器是與火箭發射裝置配套使用的一種控制裝置，是檢測作業系統的點火線路并提供火箭點火能量的儀器。具有以下三個主要功能：一是可正確識別裝載火箭彈的發射軌道；二是準備檢測火箭彈及裝載火箭彈發射軌道的回路阻值；三是為火箭彈點火提供能量。

　　防雹增雨火箭彈是指通過火箭發射裝置將催化劑播撒到云中，通過催化劑的作用使雹云、降水云的微物理結構產生變化而達到增雨防雹的一種民用火箭彈。一般的火箭彈基本上由四大部分組成，即發動機、播撒艙、傘艙（或自毀裝置）、尾翼。

　　我國的人工影響天氣火箭作業系統，始于 20 世紀 70 年代。早期的火箭由于投入研制技術力量不夠，發射高度低且不安全，作業效果不明顯。從 20 世紀 80年代開始研制新型火箭作業系統，較早的產品是 JFJ 小火箭彈，采用爆炸播撒方式，近期又有了 JFJ-1A、JFJ-3 型的新產品，是在原來 JFJ-1 型基礎上的改進產品。目前已在全國推廣使用的新型火箭作業系統主要有 BL 系列（BL-1A、BL-2A、BL-3、BL-4）、WR 系列（WR-1B、WR-1D、WR-98 等）、HJD-82 型、RYI-6300 型。

　　（3）人工影響天氣高炮作業系統

　　高射機關炮簡稱高炮。人工影響天氣高炮作業系統主要由人工增雨防雹炮彈和高炮組成。高炮主要由自動機、瞄準機和托架、瞄準具、炮車、炮管等幾大部分組成。人工增雨防雹炮彈簡稱人雨彈，人雨彈是通過高炮射擊，將彈丸發射到云層中爆炸，以爆炸和爆震產生的沖擊波把催化劑播撒到云中，使催化劑產生大量人造冰核，通過催化劑的作用使雹云、雨云的機制產生轉化因而達到增雨防雹目的的一種民用炮彈，屬危險爆炸物品。人雨彈由彈丸、藥筒、底火、發射裝藥、引信和底排裝置等元件組成。我國的“37”高炮最早從前蘇聯引進，1955 年定型自行生產單管“37”高炮，后經多年的研制改進，定型生產了 1965 年和 1974年式雙管高炮。我國從 20 世紀 60 年代開始利用 55 式單管“37”高炮進行人工增雨防雹作業，到 20 世紀 80 年代由 65 式雙管“37”高炮逐步取代 55 式單管“37”高炮，形成了以 65 式雙管“37”高炮為主的人工影響天氣作業系統。

　　（4）人工影響天氣地面碘化銀催化系統

　　人工影響天氣地面碘化銀催化系統是近幾年來發展的新型人工影響天氣作業工具，主要針對地形云進行催化作業，一般安裝在海拔較高的地方，特別是申請空域條件較為困難時，利用地面碘化銀催化系統進行人工影響天氣作業。目前，國內外普遍使用的地面碘化銀催化系統按催化劑形態可分為兩種：液態和固態。

　　液態的有丙酮 AgI（碘化銀）發生器等；固態的有通過電點火藥頭點火，裝有碘化銀焰條燃燒的系統來進行催化。

　　3、人工影響天氣發展概況

　　（1）世界人工影響天氣發展情況

　　美國是現代人工影響天氣的發源地。1946 年美國最早的諾貝爾化學獎獲得者 Langmuir 研究團隊在試驗中發現碘化銀（AgI）和干冰（固態 CO 2 ）可以成為冰晶，由此開創了現代人工影響天氣的序幕。由于人工影響天氣具有巨大潛在的經濟、社會和軍事用途，有關的科學試驗和研究從來沒有停止過。

　　目前世界上大約有 40 多個國家每年開展 100 多項與人工影響天氣相關的研究試驗與作業項目。人工影響天氣活動范圍很廣，從人工增雨（雪）、防雹、消霧、防霜以及人工消減雷暴、雷電、龍卷風、臺風等，到更大范圍的氣候變化，包括目前國際上為應對氣候變化提出的“地球工程”。這些活動涉及水安全、糧食安全、生態環境安全，也涉及交通、應對氣候變化、森林滅火、重大活動保障、軍事等領域。

　　美國、俄羅斯、以色列等國還把人工增雨成套技術向發展中國家（如敘利亞、摩洛哥、泰國等）輸出，并成立一些專門的人工影響天氣商業公司，承接人工增雨作業和大壩蓄水工程設計咨詢等項目，按照市場規律運作，按客戶的要求有償提供播云服務。

　　（2）我國人工影響天氣發展情況

　　我國現代人工影響天氣的發展歷史始于上世紀 50 年代末，大體經歷了以下三個階段：

　　①奠基階段（1956—1965 年）

　　1956 年 1 月，在最高國務會議上，毛澤東說：“人工造雨是非常重要的，希望氣象工作者多努力”。此次會議，拉開了我國現代人工影響天氣的序幕。1958年，吉林等地遭遇百年不遇的大旱，在地方政府的支持下，科學家們第一次使用飛機搞人工增雨試驗。此后，河北、湖北、安徽等省份也使用 C-47，圖-2，轟-5 等飛機，陸續開展人工降雨，截止到 1963 年，除西藏外，全國各省（市、自治區）都進行了人工降雨試驗。僅 1961—1963 年間，就累計試驗 3,606 次，一些省（市、自治區）還建立了人工降雨辦公室和科研組織。

　　②提升階段（1966—1986 年）

　　由于種種原因，這一階段，我國的人工影響天氣工作發展緩慢，但在科學研究等方面卻有突破性進展。1966 年 5 月首次在大興安嶺利用人工降雨進行森林滅火。1967 年，中國氣象局廬山云霧研究所在廬山、重慶等地區開展人工消霧的試驗。中科院大氣物理研究所于 1968 年首次在四川省利用高炮進行人工降雨，1970 年在山西省昔陽縣啟動了為期 10 年的防雹研究。青海省氣象局在高原上建立了冰雹研究和防雹試驗區，這項研究，一直持續到 1986 年。1975-1986 年，為了研究人工降雨的作業效果，我國在福建省古田水庫利用高炮進行人工增雨隨機試驗，試驗表明：人工增雨作業的相對增雨量達 24％。1978 年 2 月，全國人工影響天氣科學技術會議在廣西南寧召開，會議通過了《1978-1985 年全國人工影響天氣科研項目表》。

　　③發展階段（1987—）

　　1987 年 5 月，大興安嶺發生特大火災，國家氣象局協調黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古 4 省（自治區）氣象局，在 18 個區域進行人工降雨試驗，在森林滅火中發揮了重要作用。以此為契機，我國的人工影響天氣進入了一個新的發展階段。這個階段具有組織領導力量加強、國際交流與合作更加密切、科研成果多、作業規模迅速擴大成效顯著等特點。

　　在中央和地方各級政府的大力支持下，經過多年發展，我國人工影響天氣已成為國家和地方共同協調發展的一項重要基礎性公益事業，其工作體系初步形成，基本建立了國家、區域、省、市、縣五級作業指揮體系，技術和科技水平得到了明顯提高，作業規模居世界首位。人工影響天氣在保障糧食安全、保護生態環境、保障重大活動等方面取得了顯著效益，已成為各級政府加強防災減災、提高農業公共服務和水資源安全保障水平的重要舉措。

　　截至 2014 年底，全國有 30 個省（區、市）、新疆生產建設兵團和黑龍江農墾等行業的 357 個市、2,359 個縣開展人工影響天氣作業，從業人員 4.77 萬人。

　　現有人工增雨防雹高炮 6,761 門、火箭發射架 7,632 臺、地面燃燒爐 414 臺，使用飛機 44 架，建成標準化作業站點 5,471 個。2008 年至 2014 年，共開展人工影響天氣作業 32.8 萬次，其中飛機作業 5,481 架次，累計發射火箭 71.18 萬枚、炮彈 535.49 萬發、各類焰彈煙條 20 余萬發（根）。

　　4、行業未來發展趨勢

　　(1)、行業用戶需求隨作業方式改變而變化

　　現代人工影響天氣作業管理模式已經發生了根本變化，用戶由單純采購人影燃爆器材和人影作業裝備，發展到對氣象條件探測、人工影響天氣過程監控系統、人工影響天氣作業指揮管理系統、信息管理系統等集成化、系統化、信息化產品
的一體化采購。

　　(2)、人工影響天氣作業方式發生改變

　　人工影響天氣產業正從傳統的現場作業向監測分析、條件預報、作業指揮、作業實施、效果評估、裝備保障、安全管理和科技支撐等務全產業鏈發展，未來在信息技術和物聯網技術的引領下，人工影響天氣作業將實施遠程監控和對人工影響天氣產品實施全壽命周期管理，工業 4.0 時代的到來直接影響人工影響天氣產品的設計模式、制造模式及服務模式。

　　(3)、人工影響天氣未來服務方式變化趨勢顯現

　　美國等發達國家人工增雨已發展成為具有商業性質的業務，除了一些政府機構、科研院校外，還有專門從事人工影響天氣的公司，先后在南非、泰國、印度尼西亞、墨西哥、沙特阿拉伯、澳大利亞等國家實施了人工增雨業務技術服務。

　　人工影響天氣裝備生產企業也逐步由生產經營型發展成為能系統提供人工影響天氣作業服務為主，國內人工影響天氣作業發展模式也會由現在以政府為主的方式轉變為由專業人工影響天氣服務企業提供服務的方式，人工影響天氣市場內涵將會進一步擴大，而不僅僅局限于提供作業裝備，該模式最有可能首先從國際市場上得到突破。

　　5、行業市場需求情況

　　（1）、防災減災和保障糧食安全的需求

　　我國是世界上氣象災害最嚴重的國家之一，氣象災害損失占自然災害總損失的 70%以上，其中旱災占氣象災害損失的 50%以上。在全球氣候變化背景下，氣象災害的突發性、反常性、不可預見性日益凸顯，干旱、冰雹、森林和草原火災等呈現多發、頻發、重發態勢。影響我國降水的主要天氣系統復雜，降水時空分布不均，降水量最少的西北地區年降雨量為 50-500mm，干旱、半干旱面積超過80%。此外，我國西南、西北、中部山區等地方冰雹災害頻發，嚴重影響經濟作物和糧食生產。為防止和減輕干旱、冰雹等災害造成的損失和影響，加強農作物生長發育關鍵期和重要農事季節的人工影響天氣作業，緩解干旱威脅和減少雹災損失，創造有利于農作物生長的氣象條件，對實現糧食高產穩產、保持農業農村經濟持續穩定發展具有重要作用。

　　（2）、保障生態安全的需求

　　我國生態環境十分脆弱，生態脆弱區面積占國土總面積的五分之一，生態環境惡化趨勢仍未得到根本遏制。黨的十八大提出了包括生態文明建設在內的五位一體的中國特色社會主義事業建設總體布局，對保障生態安全提出了更高的要求。《全國主體功能區規劃》確定了 25 個國家重點生態功能區，其中 8 個水源涵養型國家重點生態功能區由于少雨缺水導致沙化嚴重、河流干枯、湖泊萎縮，濕地破壞嚴重，石羊河和紅堿淖生態退化問題突出。在適當的氣候條件下，進行人工增雨作業，增加降水，能有效緩解因少雨缺水導致沙漠化、河流干枯、湖泊萎縮等生態問題，保障生態安全。《全國生態保護與建設規劃（2013-2020 年）》要求強化生態建設的氣象保障，開展生態服務型人工影響天氣能力建設，利用人工影響天氣手段保護和建設生態環境。另外霧、霾天氣對人體健康、交通運輸、城市環境造成巨大威脅，尤其在霧、霾天氣多發的黃淮、江淮、江南及京津冀、東北、川渝、閩粵等地，嚴重影響社會生產和人們的日常生活。利用人工影響天氣作業減少大霧、霧霾的不利影響，是保證社會生產和人們日常生活的重要手段。

　　（3）、保障水資源安全的需求

　　我國降水量時空分布不均，人均水資源占有量約 2,100 立方米，為世界平均值的 28%，西北、華北等地區水資源短缺尤為突出，嚴重影響和制約了經濟社會發展和居民生活用水。隨著經濟快速發展，水資源短缺問題將更加突顯，水資源儲備面臨嚴峻形勢，《全國抗旱規劃》提出“利用人工影響天氣開發空中云水資源”。加強常態化、規模化人工增雨（雪）作業，可以有效增加缺水地區及其上游地區的降水，從而增加水庫湖泊匯水量和江河徑流量，對緩解水資源供需矛盾，保障經濟社會可持續發展具有重要的長遠意義。2016 年科技部啟動了“全球變化及應對”國家重點研究計劃“云水資源評估與利用示范”項目，以保障未來水資源安全。

　　（4）、保障重大活動順利開展的需求

　　隨著我國經濟社會發展，各種重大社會活動和突發公共事件對人工消（減）雨的需求不斷增長。隨著我國承辦的重要國際性會議、賽事和各類重大活動不斷增多，人工影響天氣用于保障重大活動氣象條件的需求將更加頻繁和迫切。

　　中經先略數據中心發布的《2017-2022年中國火工品市場分析預測及未來發展趨勢報告》