向天借水,追溯黃河上游人工增雨試驗二十年
長(cháng)江、黃河、瀾滄江三條江河發(fā)源于青海省南部的崇山峻嶺、雪域草原,歷史上稱(chēng)這片廣袤區域為“江河源”。如今“江河源”被“三江源”取代,“三江源”已成為一個(gè)響亮的名牌。殊不知,“江河源”被“三江源”替代的過(guò)程,與青海省氣象部門(mén)1997年至2001年先導性地實(shí)施黃河上游人工增雨試驗有著(zhù)密切的因果關(guān)系。
三江源(圖片來(lái)源:百度搜索)
由于黃河上游人工增雨試驗,不僅誕生了一個(gè)嶄新的地理名稱(chēng),更重要的是吸引了社會(huì )各界對青海生態(tài)問(wèn)題的關(guān)注,從而催生了著(zhù)名的“三江源生態(tài)保護區”,由此青海省在全國,乃至國際上擁有了不可替代的生態(tài)地位。
如今,黃河上游人工增雨試驗已過(guò)去二十年,國家設立“三江源生態(tài)保護區”也有近十年。回望這段歷史,對于親歷過(guò)試驗的氣象科技工作者來(lái)說(shuō),那是一段難忘的歲月,而試驗所產(chǎn)生的影響、積累的經(jīng)驗以及遺留的技術(shù)路線(xiàn),對推動(dòng)氣象業(yè)務(wù)發(fā)展,到今天仍有參考借鑒意義。
為母親河向天借水
上世紀九十年代,青海省進(jìn)入了一段相當嚴峻的生態(tài)環(huán)境惡劣期。干旱氣候連續困擾十多年,雪線(xiàn)上升,凍土融化,湖泊萎縮,沼澤消失,草原大面積退化。
1997年黃河下游山東段連續斷流277天,庫容為240億立方米水量的黃河龍頭水庫龍羊峽水庫,庫存水量降至90億立方米,逼近死庫容,嚴重制約了龍羊峽等大型水電站發(fā)電,引起社會(huì )各界高度擔憂(yōu)。
青海省氣象部門(mén)當機立斷,提出實(shí)施人工增雨,由此拉開(kāi)了黃河上游人工增雨試驗的序幕。
沿河深入
過(guò)完1997年元旦,深入黃河上游實(shí)地考察工作立刻進(jìn)行。
那年1月6日,由四人組成的考察隊向黃河進(jìn)發(fā)。黃河上游果洛藏族自治州大武鎮是此行的第一站。當地氣象局的同志們十分驚訝,他們“從沒(méi)有聽(tīng)過(guò)隆冬來(lái)工作的”。這不難理解,二十年前,青海的交通、住宿、取暖等條件十分落后,冬季常大雪封山,人們難以出行。
第二天,考察隊向黃河邊的達日縣進(jìn)發(fā)。沿途群山綿延,像涌浪逶迤天邊,山野寂靜空曠,沒(méi)有人,沒(méi)有房屋,沒(méi)有牛羊,沒(méi)有車(chē)輛。
途經(jīng)甘德草原,這里有兩條通向黃河的支流,已經(jīng)完全干枯多年。由于降水量減少,土壤失墑嚴重,土鼠大量繁殖,啃食草根,久而久之大片草地成為不毛之地。從達日沿著(zhù)黃河向東,草原上看不到新雪的痕跡,看來(lái),入冬以來(lái)似乎沒(méi)有下過(guò)雪。
第三天進(jìn)入巴顏喀拉山脈,在高山峽谷中,考察隊遇到了山腰的一道道“冰坎”。在第一道“冰坎”上,差點(diǎn)造成重大事故。車(chē)順著(zhù)“冰坎”向兩三百米深的峽谷滑去,在這萬(wàn)分緊急時(shí)刻,一束草垛阻擋住了車(chē)。此后,考察隊見(jiàn)“冰坎”就下車(chē),一人前面探路,一人緊貼汽車(chē)指揮。經(jīng)一天一夜的行軍,闖過(guò)了大約二十個(gè)“生死冰坎”,才到達目的地。
以大地為床
考察隊七天行駛約1500公里,看地形、看生態(tài)、看水文,走訪(fǎng)氣象站、水文站,詢(xún)問(wèn)當地政府和牧民,掌握大量第一手資料,為制定人工增雨試驗方案奠定基礎。
通過(guò)這次考察,試驗區選在了黃河第一灣河曲地區。河曲地區平均海拔3700米,沒(méi)有一個(gè)試驗人員退縮。
正式試驗于1997年6月開(kāi)始。試驗根據當地氣候、云和降水條件,分兩個(gè)途徑進(jìn)行。春秋季節河曲地區以層狀云為主,試驗租用空軍飛機進(jìn)行。第一次試飛由于地形復雜而失敗,隨后試驗人員重新調整,最終開(kāi)辟了通往河曲高原腹地的試驗航線(xiàn)。夏季河曲地區以雷雨云為主,試驗以地面途徑進(jìn)行。催化試驗點(diǎn)、氣象觀(guān)測點(diǎn)布局在大山深處,工作人員吃住在帳篷,一次又一次地進(jìn)行作業(yè)、觀(guān)測、記錄。
黃河上游地區多陣性降水,夜雨多,為了不放過(guò)每個(gè)可試驗的天氣過(guò)程,需要跟蹤云系,經(jīng)常是夜間拉著(zhù)高炮到閃電打雷的山下實(shí)施作業(yè)。前半夜出去,后半夜回來(lái),第二天還要接著(zhù)干。
在五萬(wàn)平方公里的遼闊河曲草原上,來(lái)自青海、四川、甘肅的試驗人員,以大地為床,做著(zhù)催化試驗和氣象觀(guān)測、情況通報等工作。
門(mén)堂試驗點(diǎn)位于阿尼瑪卿山深處,交通極為不便,但該點(diǎn)是整個(gè)試驗的控制點(diǎn),只能用電臺與外界聯(lián)系,三名工作人員待在那里兩個(gè)多月。四川境內的唐克站位于黃河最大支流黑河入河處,阿壩氣象局的三位近五十歲的老氣象人在此堅守,負責觀(guān)察上游催化作業(yè)后黃河干流水位變化,而他們只能住在牧民廢棄多年的破房中,吃的只有白米泡白菜湯……正是這樣,一條條歷史性的資料被記錄下來(lái)。
喚來(lái)天上水
當時(shí),黃河上游人工增雨試驗的裝備和技術(shù)條件較差,但試驗人員利用一切機會(huì ),盡可能多地收集資料。久治縣桑科河橋墩是觀(guān)察水文變化的地點(diǎn),每次試驗后,試驗人員立刻跑到橋底觀(guān)察水位變化,建立試驗作業(yè)和水文變化的關(guān)系。為給地面催化劑發(fā)生器尋找合適的上升氣流,試驗人員鉆進(jìn)大山,觀(guān)察大型禿鷲的聚集和起飛規律。
這樣的試驗所得到的種種連續、周密、配套系統性的資料,經(jīng)分析后,第一次揭示了高原地區云、降水發(fā)展的狀況;試驗收集的云粒子資料填補了該地區大氣觀(guān)測相關(guān)領(lǐng)域的空白;碘化銀催化劑擴撒試驗有力證明了試驗的有效性;經(jīng)反復試驗開(kāi)發(fā)的地面催化劑發(fā)生器,后來(lái)用于三江源人工增雨;人工影響天氣指揮系統成為人工增雨防雹的主要技術(shù)分析及決策系統,被全國各地廣泛使用。
歷時(shí)五年,在黃河上游人工增雨試驗第一階段,青海氣象部門(mén)與省電力部門(mén)合作,以黃河增水為主,緩解龍羊峽水電站等梯級電站的缺水壓力;在第二階段,省政府以抑制源頭地區生態(tài)惡化為目標,向全國宣傳青海生態(tài)和水資源保護工作。
五年中,黃河上游人工增雨試驗累計增雨60億噸,較好地支援了龍羊峽等梯級電站的發(fā)電生產(chǎn)。
科學(xué)試驗如何催生保護區
青海省氣象部門(mén)實(shí)施黃河上游人工增雨試驗時(shí)期,正是國家啟動(dòng)西部大開(kāi)發(fā)的初期。
青海的切入點(diǎn)在哪里?黃河上游人工增雨試驗進(jìn)入青海省高層視線(xiàn)。
在1997年的第一份試驗總結報告上,時(shí)任青海省政府主要領(lǐng)導作出批示,要求繼續試驗,并加大支持力度。此后,省政府提出與中國氣象局召開(kāi)省部黃河上游人工增雨試驗論證會(huì )。1997年12月23日,論證會(huì )如期召開(kāi),時(shí)任中國氣象局副局長(cháng)馬鶴年帶專(zhuān)家團參會(huì ),省政府主要領(lǐng)導明確提出支持黃河上游人工增雨試驗。1998年6月,省政府主要領(lǐng)導向專(zhuān)程來(lái)青海采訪(fǎng)黃河上游人工增雨試驗的中央電視臺人員表示,保護好黃河、長(cháng)江源頭地區的水資源和環(huán)境,是青海人民對全國的最大貢獻,“青海省決定在黃河上游開(kāi)展人工增雨,目的就是要引起國家和有關(guān)省區及各方面的重視。”
此后,省政府接連打出“生態(tài)牌”,1998年夏季邀請70多名國內專(zhuān)家考察青海生態(tài)問(wèn)題,專(zhuān)家考察團分五路奔赴青海各地調研;1998年9月,省政府在北京召開(kāi)黃河、長(cháng)江源頭地區生態(tài)環(huán)境建設規劃與骨干工程篩選論證會(huì ),黃河上游人工增雨試驗被選為骨干工程之一;1998年至2000年7月,省政府主要領(lǐng)導親自前往黃河上游人工增雨試驗基地視察,聽(tīng)取試驗匯報;2000年秋季國家發(fā)展與改革委員會(huì )官員專(zhuān)程來(lái)青海考察黃河上游人工增雨試驗。這期間,省政府和省氣象部門(mén)互動(dòng)、來(lái)往十分頻繁,考察、匯報、視察等一個(gè)接一個(gè),度過(guò)了一段時(shí)間的“蜜月期”。2001年,青海省發(fā)展和改革委員會(huì )向各地各部門(mén)部署編制生態(tài)保護可研報告的工作,省氣象局于2001年7月提交《青海省黃河、長(cháng)江源頭生態(tài)保護開(kāi)發(fā)利用空中云水資源的規劃報告》。此后青海省政府匯總各方面的意見(jiàn)、方案,向中央提交關(guān)于青海省生態(tài)建設規劃的報告,至此,“三江源”一詞正式出現在有關(guān)材料中,引起黨中央、國務(wù)院高度重視。2003年國家正式批準建設“三江源生態(tài)保護區”。
實(shí)踐證明,三江源生態(tài)保護走了一條專(zhuān)業(yè)部門(mén)先行科學(xué)研究,反過(guò)來(lái)被政府采納的路子。一項專(zhuān)業(yè)部門(mén)的野外科學(xué)試驗引起青海省政府高度重視,是因為其背后極其深刻的戰略動(dòng)機。不難看出,黃河上游人工增雨試驗啟發(fā)省政府決策者的“生態(tài)”靈感,也撬動(dòng)了青海省西部大開(kāi)發(fā)的大門(mén)。
對氣象部門(mén)而言,黃河上游人工增雨試驗是一次有著(zhù)重要社會(huì )和生態(tài)效益的科學(xué)試驗;對政府而言,是經(jīng)濟社會(huì )華麗轉身,確立生態(tài)地位里程碑式的重大實(shí)踐。
如今青海生態(tài)環(huán)境建設取得巨大成果,三江源生態(tài)環(huán)境得到根本改善。當這樣一幅山青草綠的美景展現在眼前時(shí),氣象人二十多年來(lái)所做出的貢獻足以讓人銘記。
試驗留給當前氣象工作的寶貴財富
黃河上游人工增雨試驗所積累的經(jīng)驗、取得的成果是多方面的。首先,立足青海面向全國的共識成為黃河上游人工增雨試驗的指導思想。黃河斷流牽動(dòng)全國人民,1996年12月27日省電力和省氣象兩部門(mén)召開(kāi)座談會(huì ),形成利用上游優(yōu)勢,向下游輸送水,緩解沿黃地區用水緊張狀況的共識。試驗被社會(huì )各界廣泛關(guān)注,原因在于這一顧全大局的指導思想。這種高視野體現是多方面的,如人工增雨試驗基地設在距西寧200公里以外條件艱苦、偏遠閉塞的河曲地區,再如協(xié)調甘肅、四川及青海省有關(guān)市州縣合作,且無(wú)論氣象部門(mén)、電力部門(mén),還是試驗區政府、人民群眾都表現出極高積極性。
其次,務(wù)實(shí)的試驗路線(xiàn)和有效的方案是試驗科學(xué)、順利進(jìn)行的重要保證。在赴黃河上游地區實(shí)地考察的同時(shí),試驗人員篩選出7個(gè)專(zhuān)題研究項目,使試驗有章可循。同時(shí)還在甘肅省瑪曲縣建立基地指揮部,強化一線(xiàn)工作。經(jīng)五年試驗證明,該方案務(wù)實(shí)科學(xué),操作性強,試驗經(jīng)驗和技術(shù)路線(xiàn)被沿用至今。
另外,大力實(shí)施科學(xué)研究是黃河上游人工增雨試驗的重要支撐。試驗人員采取加密地面、高空觀(guān)測等手段,研究水汽通道、水汽時(shí)空分布、地形云形成規律、大氣穩定度、邊界層狀況等領(lǐng)域的科學(xué)問(wèn)題;通過(guò)對云凝結核濃度、雨滴譜、云粒子采樣、降水采樣及碘化銀含量的分析,一定程度上揭示了高原腹地云降水微觀(guān)過(guò)程的形成機制,避免了試驗的盲目性;首次集中各種先進(jìn)技術(shù),開(kāi)展綜合性試驗;所探索的人工增雨潛力分析及生態(tài)、牧草、水文檢驗增雨效果技術(shù)針對性和使用性強;開(kāi)發(fā)應用了人工影響天氣指揮系統,試驗的自主創(chuàng )新能力得到提高;積累了野外試驗的經(jīng)驗和技術(shù)路線(xiàn)。
此外,依靠國家科研機構、大學(xué)和著(zhù)名專(zhuān)家學(xué)者,開(kāi)展咨詢(xún)、論證以及技術(shù)分析是黃河上游人工增雨試驗的重要特色;多部門(mén)、多學(xué)科、跨省合作是試驗成功的保障;工作人員克服困難、艱苦奮斗的精神是試驗順利完成的重要支撐。
縱觀(guān)當前,黃河上游人工增雨試驗在拓展我國人工影響天氣業(yè)務(wù)中產(chǎn)生了積極作用。在1997年12月23日召開(kāi)的省部黃河上游人工增雨試驗論證會(huì )上,時(shí)任中國氣象局副局長(cháng)馬鶴年指出,流域增雨是一種戰略性措施,青海省提出在河曲地區開(kāi)展人工增雨作業(yè)是一個(gè)很有遠見(jiàn)和希望的計劃。此后,各地氣象部門(mén)開(kāi)始大力建設人工影響天氣工程,使人工影響天氣從應急性、階段性轉化為規模化、工程化和常態(tài)化。不久,我國第一個(gè)人工增雨基地——西北人工增雨基地落戶(hù)青海。
(本文作者為原中國大氣本底基準觀(guān)象臺臺長(cháng)、黃河上游人工增雨試驗親歷者)
(來(lái)源:中國氣象報)
責任編輯:小瘋
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