人工影响天气作业对气象要素及天气预报的影响研究

引言：

随着社会经济持续发展以及人们对气象条件需求不断变化，人工影响天气作业越来越受到人们关注，人工影响天气作业的实施会对气象要素产生一定作用，而气象要素改变又会反过来作用于天气预报，人工增雨作业改变了云层微物理结构和水汽分布状况，与数值天气预报模式里预设的大气状态存在差异，从而影响预报结果。

一、人工影响天气作业对气象要素的影响

（一）对降水的影响

在干旱地区开展的人工增雨作业一般是通过向云中播撒碘化银等催化剂来改变云的微物理过程，促使云滴或冰晶形成和增长进而增加降水可能性与降水量，当云层里存在一定水汽条件，却缺乏足够凝结核时播撒的催化剂能提供额外凝结核加速水汽凝结和碰并过程，让更多水汽转化为雨滴或雪花降落到地面，这种作业方式对于缓解干旱以及补充水资源有着重要意义。但人工增雨作业的效果会受到多种因素制约像云层厚度、水汽含量、温度分布等情况。

（二）对温度的影响

在人工增雨过程中雨滴或者雪花形成降落会吸收周围环境热量，进而导致局部地区的温度出现下降情况，这种降温效应在夏季时可能会带来一定程度凉爽感觉。但在冬季时则会让寒冷天气变得更加明显，人工影响天气作业所使用的催化剂以及作业设备，也可能会对大气的热辐射平衡造成一定影响，催化剂在大气当中的分布以及吸收、散射太阳辐射的特性，有可能改变大气的辐射传输过程，从而对局部地区的温度分布产生作用[1]。但这种影响一般是局部且短期的，并且和自然因素对温度产生的影响相比，人工影响天气作业对温度的影响相对有限。

（三）对湿度的影响

在人工增雨作业开展过程中随着降水不断增加大气里的水汽会被消耗进而导致局部地区湿度降低，在云层当中播撒催化剂之后，云层内的水汽会更多地凝结成云滴或者冰晶从而让云层内部湿度得以增加。人工影响天气作业还有可能改变大气的垂直运动以及水汽输送过程进而影响不同高度层湿度分布状况，如在某些特定情况下人工增雨作业会引发对流活动增强，使得低层水汽向上输送造成高层湿度增加，这种湿度分布变化对云的发展和降水形成有着重要影响同时也会对大气稳定性和气象灾害发生发展起到一定作用。

（四）对风场的影响

在进行作业的过程之中，催化剂的播撒与作业设备的运行有可能引发局部空气的流动以及压力变化，进而导致风场出现改变，这种风场的扰动情况可能会对云层的移动和发展产生影响，进一步影响到降水的分布以及强度。如在人工增雨作业期间，若风场的扰动让云层的移动方向发生了改变，那么降水的区域也极有可能随之出现改变。风场的变化还可能对催化剂在大气当中的扩散和分布造成影响，从而影响到作业的最终效果，在某些情况之下风场的扰动也许会造成催化剂的分布不均匀，使得局部地区的增雨效果不太理想。但人工影响天气作业对风场的影响一般是局部且短期的，并且在大多数情形下这种影响会随着时间的推移慢慢减弱，最终恢复至自然状态。

二、人工影响天气作业对天气预报的影响

（一）对数值天气预报模式的影响

数值天气预报模式是依据大气运动物理规律和数学方程，依靠计算机模拟去预测未来天气状况的重要工具，人工影响天气作业改变了大气里某些物理过程，就如人工增雨作业时向云层播撒催化剂让水汽凝结成雨滴，此过程改变了云滴谱分布以及水汽含量[2]。和模式中原本预设的大气物理过程存在差异，这种差异会造成模式初始场与实际大气状态不相符，影响模式对后续天气演变的模拟和预测，并且当前数值天气预报模式对人工影响天气作业的参数化方案并不完善，难以准确描述作业过程中复杂的物理变化，进而降低了模式预报的准确可靠。

（二）对短期天气预报的影响

短期天气预报一般是对未来 1 到 3 天天气状况所做的预报，其对人们日常生活和生产活动有着直接指导意义，人工影响天气作业在短时间内可能让局部气象要素出现明显变化，如降水、温度以及湿度等方面。以人工增雨作业为例，作业完成之后可能会让原本预报无雨区域出现降水，又或者使降水强度和分布与预报情况产生不同，作业引发的气象要素变化还可能进一步影响大气稳定性和气流运动，导致风向、风速等方面发生改变，从而增加了短期天气预报的不确定性[3]。人工影响天气作业的效果受到多种因素的制约，其影响范围和强度难以进行精确预估，这也给短期天气预报带来了一定挑战。

（三）对中期和长期天气预报的影响

中期和长期天气预报是针对未来 3 到 10 天甚至更久天气趋势做的预测，对农业生产规划以及能源调度等方面有着重要意义。人工影响天气作业直接影响范围和时间相对比较有限，但从宏观和长期角度来看其可能会对大气环流和气候系统产生累积效应，如持续的人工增雨作业或许会改变局部地区水分循环和能量平衡，进而对大气环流的演变造成一定影响，这种影响有可能在一定程度上改变中期和长期的天气趋势，使原本预报的天气形势出现偏差[4]。然而目前针对人工影响天气作业在中期和长期尺度上的影响机制缺乏深入研究，准确评估其对中期和长期天气预报的影响仍存在困难。

三、结语

人工影响天气作业对气象要素和天气预报影响显著又复杂，为了更合理地开展人工影响天气作业工作需要进一步深入研究其影响机制和评估方法，以此减少其对天气预报所产生的不确定性影响，进而实现人工影响天气作业和天气预报业务协同发展。

参考文献

[1]刘沫彤.人工影响天气作业在气象防灾减灾中的作用分析[J].农业灾害研究,2023,13(11):207-209.

[2]哈青辰.人工影响天气飞机增雨作业安全分析与对策[J].农村经济与科技,2021,32(20):11-13.

[3]徐晓宇,宿兴涛,张志标,等.人工影响天气飞机播云作业有效催化范围的模拟评估[J].气象与减灾研究,2021,44(03):181-187.

[4]柏吉林陈,伟孙,录贵.复杂周边环境下的人工影响天气作业点防雷方法与对策[J].安徽农学通报,2021,27(16):177-178+201.