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【科学应对暖湿化】合理利用云水资源 让祁连雪峰更丰盈

 2020/09/11/ 00:05 来源:每日甘肃网 记者王占东 通讯员倪永强

航拍位于肃南县境内的祁连雪山

位于肃南县境内的祁连雪山

  新甘肃·每日甘肃网记者王占东 通讯员倪永强

  初秋时节,在张掖市民乐县顺化镇的一座气象站内,一台白色的气象雷达正扫描着山巅的云彩,为白雪皑皑、山泉淙淙、水草丰美的祁连山立体画卷平添一份动感的美。

观测祁连山地形云的气象雷达

  来自甘肃省人工影响天气办公室的工程师王研峰正在这里值守观测业务。他指着正在旋转的雷达说:“这是一台车载双偏振气象雷达,可观测云的相态——水还是冰晶。在晴空有云时,根据雷达立体扫描的回波,能对祁连山地形云的生成、消亡和云中水汽的含量了如指掌。雷达和地面气象站放在一起,能获得祁连山地形云和当地降水情况的资料,为合理开发利用祁连山空中云水资源提供研究和试验数据。”

  这是甘肃省正在建设的国家级人影项目西北区域人工影响天气能力建设工程和甘肃省祁连山人工增雨(雪)体系工程的一部分。这也与张掖乃至甘肃气候呈现出暖湿化趋势有关。

  近年来,随着西北地区降水量的增加,给人工影响天气提供了有利的条件。尤其是祁连山,这是一座伸向西北干旱区的天然湿岛,一座巨型“固态水库”,拥有丰富的云水资源。据了解,因空中云水资源丰富,祁连山区局地最大降水量可达830毫米,比河西走廊平原地区高出4至16倍。但由于地理原因,祁连山区云中水能转化为降水的比例不足15%,超过85%水汽常年蕴藏云层当中,白白浪费。在西北干旱气候格局并未改变的情况下,合理开发祁连山空中云水资源,增加河西地区降水量和祁连山固态水量的机遇备受关注。

位于民乐县境内的祁连雪山融水

  “气候暖湿化是一把双刃剑。”张掖市气象局副局长刘鹏枭介绍,“随着气温升高、降水增加,一方面使得冰川融水和天然降水增加,给张掖绿洲带来丰富的水资源;另一方面,也使得冰川融化加快,尤其暖湿化背景下,使得玉米等作物适宜种植区域增加,用水量也在增加,但是西北地区干旱的气候格局并未改变,从长远看或许是弊大于利。面对暖湿化,从趋利避害的角度,降水量的增加,给人工影响天气提供了更加有利的条件。”

  以张掖市为例,气候有着怎样的暖湿化背景呢?

  张掖市气象局指出,近30年来,张掖川区气温升高0.9℃,年降水量增加1.7%;山区气温升高1.2℃,年降水量增加5.9%。受气候变暖影响,热量环境的改善推进了作物适宜生长区域向南、向高海拔区域扩展,利于提高作物增产潜力;黑河流域流量增加;植被整体改善;冰川雪线上升。本世纪以来张掖气候呈现暖湿化特征,但张掖仍处于干旱半干旱区的格局不会发生变化。张掖气候暖湿化带来的机遇与挑战并存。为此,建议深入开展气候规律研究,加强空中云水资源合理开发利用,开展重大项目气候可行性论证评估,提高应对气候变化和防灾减灾能力,为张掖可持续发展提供保障。

位于民乐县境内的祁连雪山融水

  武威市气象局正研级高级工程师李岩瑛认为,近年来西北地区降水量增加,一个重要原因是在全球气候变暖背景下,加速了全球冰雪融化,并使得海洋蒸发量增加,进而使得海洋和大气交换频繁,大气对流增加,降水量增加。

  为合理开发祁连山云水资源,甘肃省气象局探索开展了祁连山地形云人工增雨(雪)试验,将飞机增雨作业扩展到张掖以东的所有地区。自2010年启动实施祁连山东段常态化、规范化的人工增雨(雪)作业以来,已先后在祁连山脆弱生态区建成人影作业点71个,覆盖面积达6000平方公里以上。

  2019年12月25日兰州区域气候中心、甘肃省生态气象与卫星遥感中心制作的积雪遥感监测报告显示,祁连山积雪面积为41295.75平方公里,比2018年同期增加了66%,比2007-2018年同期增加了69%。

  据武威市气象局监测,祁连山区武威段2014年—2015年和2018年平均积雪面积较多年平均偏多7.5%—20%;2019年平均积雪面积达1189.61平方公里,为近7年来最大,较多年平均偏多26%。

2019年冬与2018年冬祁连山积雪面积对比图(甘肃省人工影响天气办公室提供)

  据气象卫星遥感监测,近20年来,祁连山境内六条山水河来水量明显增加,2019年天然河道来水量1.88亿方,均较常年偏多30%以上。

  甘肃省人工影响天气办公室主任尹宪志介绍,祁连山积雪面积之所以出现大幅度增加的主要原因是,在生态持续向好背景下自然降水量和人工增雪量实现了双增加,是“天帮忙、人努力”的叠加效应。

  目前,甘肃气象部门已初步建成祁连山及周边区域自动观测体系,到2020年实现全季节作业,增雨雪量提高0.6亿—1亿立方米。2020年初步在张掖祁连山地形云降水综合观测试验,2021年建成祁连山无人机增雨作业示范基地和带电粒子增雨作业试验基地。到2022年,成覆盖祁连山内陆河流域的生态安全屏障区,推进重点区域生态修复人工增雨雪体系建设,建立飞机和地面作业、监测、作业指挥、效果检验、技术支撑保障等构成的人影作业体系,为祁连山生态安全、山区冰川、森林防火等提供有效保障。

位于民乐县境内的气象雷达

位于民乐县境内的增雨火箭发射架

  甘肃省气象局局长鲍文中说:“未来,我们将优先加强祁连山生态保护区和土地沙漠化、盐碱化生态恢复区地面人工影响天气作业能力建设。以乡村生态屏障区、生态脆弱区、重要水源涵养区以及地下水超采区为重点,常态化开展生态修复型人工影响天气作业,助力风沙源治理、水土流失治理、荒漠化综合治理等生态保护,为西部生态环境贡献气象力量。”

位于民乐县祁连山麓的潮海坝水库

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