向天借水,追溯黄河上游人工增雨试验二十年
长江、黄河、澜沧江三条江河发源于青海省南部的崇山峻岭、雪域草原,历史上称这片广袤区域为“江河源”。如今“江河源”被“三江源”取代,“三江源”已成为一个响亮的名牌。殊不知,“江河源”被“三江源”替代的过程,与青海省气象部门1997年至2001年先导性地实施黄河上游人工增雨试验有着密切的因果关系。
三江源(图片来源:百度搜索)
由于黄河上游人工增雨试验,不仅诞生了一个崭新的地理名称,更重要的是吸引了社会各界对青海生态问题的关注,从而催生了著名的“三江源生态保护区”,由此青海省在全国,乃至国际上拥有了不可替代的生态地位。
如今,黄河上游人工增雨试验已过去二十年,国家设立“三江源生态保护区”也有近十年。回望这段历史,对于亲历过试验的气象科技工作者来说,那是一段难忘的岁月,而试验所产生的影响、积累的经验以及遗留的技术路线,对推动气象业务发展,到今天仍有参考借鉴意义。
为母亲河向天借水
上世纪九十年代,青海省进入了一段相当严峻的生态环境恶劣期。干旱气候连续困扰十多年,雪线上升,冻土融化,湖泊萎缩,沼泽消失,草原大面积退化。
1997年黄河下游山东段连续断流277天,库容为240亿立方米水量的黄河龙头水库龙羊峡水库,库存水量降至90亿立方米,逼近死库容,严重制约了龙羊峡等大型水电站发电,引起社会各界高度担忧。
青海省气象部门当机立断,提出实施人工增雨,由此拉开了黄河上游人工增雨试验的序幕。
沿河深入
过完1997年元旦,深入黄河上游实地考察工作立刻进行。
那年1月6日,由四人组成的考察队向黄河进发。黄河上游果洛藏族自治州大武镇是此行的第一站。当地气象局的同志们十分惊讶,他们“从没有听过隆冬来工作的”。这不难理解,二十年前,青海的交通、住宿、取暖等条件十分落后,冬季常大雪封山,人们难以出行。
第二天,考察队向黄河边的达日县进发。沿途群山绵延,像涌浪逶迤天边,山野寂静空旷,没有人,没有房屋,没有牛羊,没有车辆。
途经甘德草原,这里有两条通向黄河的支流,已经完全干枯多年。由于降水量减少,土壤失墒严重,土鼠大量繁殖,啃食草根,久而久之大片草地成为不毛之地。从达日沿着黄河向东,草原上看不到新雪的痕迹,看来,入冬以来似乎没有下过雪。
第三天进入巴颜喀拉山脉,在高山峡谷中,考察队遇到了山腰的一道道“冰坎”。在第一道“冰坎”上,差点造成重大事故。车顺着“冰坎”向两三百米深的峡谷滑去,在这万分紧急时刻,一束草垛阻挡住了车。此后,考察队见“冰坎”就下车,一人前面探路,一人紧贴汽车指挥。经一天一夜的行军,闯过了大约二十个“生死冰坎”,才到达目的地。
以大地为床
考察队七天行驶约1500公里,看地形、看生态、看水文,走访气象站、水文站,询问当地政府和牧民,掌握大量第一手资料,为制定人工增雨试验方案奠定基础。
通过这次考察,试验区选在了黄河第一湾河曲地区。河曲地区平均海拔3700米,没有一个试验人员退缩。
正式试验于1997年6月开始。试验根据当地气候、云和降水条件,分两个途径进行。春秋季节河曲地区以层状云为主,试验租用空军飞机进行。第一次试飞由于地形复杂而失败,随后试验人员重新调整,最终开辟了通往河曲高原腹地的试验航线。夏季河曲地区以雷雨云为主,试验以地面途径进行。催化试验点、气象观测点布局在大山深处,工作人员吃住在帐篷,一次又一次地进行作业、观测、记录。
黄河上游地区多阵性降水,夜雨多,为了不放过每个可试验的天气过程,需要跟踪云系,经常是夜间拉着高炮到闪电打雷的山下实施作业。前半夜出去,后半夜回来,第二天还要接着干。
在五万平方公里的辽阔河曲草原上,来自青海、四川、甘肃的试验人员,以大地为床,做着催化试验和气象观测、情况通报等工作。
门堂试验点位于阿尼玛卿山深处,交通极为不便,但该点是整个试验的控制点,只能用电台与外界联系,三名工作人员待在那里两个多月。四川境内的唐克站位于黄河最大支流黑河入河处,阿坝气象局的三位近五十岁的老气象人在此坚守,负责观察上游催化作业后黄河干流水位变化,而他们只能住在牧民废弃多年的破房中,吃的只有白米泡白菜汤……正是这样,一条条历史性的资料被记录下来。
唤来天上水
当时,黄河上游人工增雨试验的装备和技术条件较差,但试验人员利用一切机会,尽可能多地收集资料。久治县桑科河桥墩是观察水文变化的地点,每次试验后,试验人员立刻跑到桥底观察水位变化,建立试验作业和水文变化的关系。为给地面催化剂发生器寻找合适的上升气流,试验人员钻进大山,观察大型秃鹫的聚集和起飞规律。
这样的试验所得到的种种连续、周密、配套系统性的资料,经分析后,第一次揭示了高原地区云、降水发展的状况;试验收集的云粒子资料填补了该地区大气观测相关领域的空白;碘化银催化剂扩撒试验有力证明了试验的有效性;经反复试验开发的地面催化剂发生器,后来用于三江源人工增雨;人工影响天气指挥系统成为人工增雨防雹的主要技术分析及决策系统,被全国各地广泛使用。
历时五年,在黄河上游人工增雨试验第一阶段,青海气象部门与省电力部门合作,以黄河增水为主,缓解龙羊峡水电站等梯级电站的缺水压力;在第二阶段,省政府以抑制源头地区生态恶化为目标,向全国宣传青海生态和水资源保护工作。
五年中,黄河上游人工增雨试验累计增雨60亿吨,较好地支援了龙羊峡等梯级电站的发电生产。
科学试验如何催生保护区
青海省气象部门实施黄河上游人工增雨试验时期,正是国家启动西部大开发的初期。
青海的切入点在哪里?黄河上游人工增雨试验进入青海省高层视线。
在1997年的第一份试验总结报告上,时任青海省政府主要领导作出批示,要求继续试验,并加大支持力度。此后,省政府提出与中国气象局召开省部黄河上游人工增雨试验论证会。1997年12月23日,论证会如期召开,时任中国气象局副局长马鹤年带专家团参会,省政府主要领导明确提出支持黄河上游人工增雨试验。1998年6月,省政府主要领导向专程来青海采访黄河上游人工增雨试验的中央电视台人员表示,保护好黄河、长江源头地区的水资源和环境,是青海人民对全国的最大贡献,“青海省决定在黄河上游开展人工增雨,目的就是要引起国家和有关省区及各方面的重视。”
此后,省政府接连打出“生态牌”,1998年夏季邀请70多名国内专家考察青海生态问题,专家考察团分五路奔赴青海各地调研;1998年9月,省政府在北京召开黄河、长江源头地区生态环境建设规划与骨干工程筛选论证会,黄河上游人工增雨试验被选为骨干工程之一;1998年至2000年7月,省政府主要领导亲自前往黄河上游人工增雨试验基地视察,听取试验汇报;2000年秋季国家发展与改革委员会官员专程来青海考察黄河上游人工增雨试验。这期间,省政府和省气象部门互动、来往十分频繁,考察、汇报、视察等一个接一个,度过了一段时间的“蜜月期”。2001年,青海省发展和改革委员会向各地各部门部署编制生态保护可研报告的工作,省气象局于2001年7月提交《青海省黄河、长江源头生态保护开发利用空中云水资源的规划报告》。此后青海省政府汇总各方面的意见、方案,向中央提交关于青海省生态建设规划的报告,至此,“三江源”一词正式出现在有关材料中,引起党中央、国务院高度重视。2003年国家正式批准建设“三江源生态保护区”。
实践证明,三江源生态保护走了一条专业部门先行科学研究,反过来被政府采纳的路子。一项专业部门的野外科学试验引起青海省政府高度重视,是因为其背后极其深刻的战略动机。不难看出,黄河上游人工增雨试验启发省政府决策者的“生态”灵感,也撬动了青海省西部大开发的大门。
对气象部门而言,黄河上游人工增雨试验是一次有着重要社会和生态效益的科学试验;对政府而言,是经济社会华丽转身,确立生态地位里程碑式的重大实践。
如今青海生态环境建设取得巨大成果,三江源生态环境得到根本改善。当这样一幅山青草绿的美景展现在眼前时,气象人二十多年来所做出的贡献足以让人铭记。
试验留给当前气象工作的宝贵财富
黄河上游人工增雨试验所积累的经验、取得的成果是多方面的。首先,立足青海面向全国的共识成为黄河上游人工增雨试验的指导思想。黄河断流牵动全国人民,1996年12月27日省电力和省气象两部门召开座谈会,形成利用上游优势,向下游输送水,缓解沿黄地区用水紧张状况的共识。试验被社会各界广泛关注,原因在于这一顾全大局的指导思想。这种高视野体现是多方面的,如人工增雨试验基地设在距西宁200公里以外条件艰苦、偏远闭塞的河曲地区,再如协调甘肃、四川及青海省有关市州县合作,且无论气象部门、电力部门,还是试验区政府、人民群众都表现出极高积极性。
其次,务实的试验路线和有效的方案是试验科学、顺利进行的重要保证。在赴黄河上游地区实地考察的同时,试验人员筛选出7个专题研究项目,使试验有章可循。同时还在甘肃省玛曲县建立基地指挥部,强化一线工作。经五年试验证明,该方案务实科学,操作性强,试验经验和技术路线被沿用至今。
另外,大力实施科学研究是黄河上游人工增雨试验的重要支撑。试验人员采取加密地面、高空观测等手段,研究水汽通道、水汽时空分布、地形云形成规律、大气稳定度、边界层状况等领域的科学问题;通过对云凝结核浓度、雨滴谱、云粒子采样、降水采样及碘化银含量的分析,一定程度上揭示了高原腹地云降水微观过程的形成机制,避免了试验的盲目性;首次集中各种先进技术,开展综合性试验;所探索的人工增雨潜力分析及生态、牧草、水文检验增雨效果技术针对性和使用性强;开发应用了人工影响天气指挥系统,试验的自主创新能力得到提高;积累了野外试验的经验和技术路线。
此外,依靠国家科研机构、大学和著名专家学者,开展咨询、论证以及技术分析是黄河上游人工增雨试验的重要特色;多部门、多学科、跨省合作是试验成功的保障;工作人员克服困难、艰苦奋斗的精神是试验顺利完成的重要支撑。
纵观当前,黄河上游人工增雨试验在拓展我国人工影响天气业务中产生了积极作用。在1997年12月23日召开的省部黄河上游人工增雨试验论证会上,时任中国气象局副局长马鹤年指出,流域增雨是一种战略性措施,青海省提出在河曲地区开展人工增雨作业是一个很有远见和希望的计划。此后,各地气象部门开始大力建设人工影响天气工程,使人工影响天气从应急性、阶段性转化为规模化、工程化和常态化。不久,我国第一个人工增雨基地——西北人工增雨基地落户青海。
(本文作者为原中国大气本底基准观象台台长、黄河上游人工增雨试验亲历者)
(来源:中国气象报)
责任编辑:小疯
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