摘 要:人工增雨,是采用科學(xué)的方法,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī),將催化劑引入云的有效部位,達(dá)到人工催化云層降水或增加降水量、開發(fā)利用空中云水資源的目的。安徽省九華山風(fēng)景區(qū)屬山岳型景區(qū),森林覆蓋率達(dá)90%以上,年平均降水量2129.1mm,雖雨水充沛,但降水季節(jié)分布極為不均,常出現(xiàn)秋冬旱。2019年9—11月,九華山遭遇70a一遇的干旱災(zāi)害,景區(qū)生活用水?dāng)喙只痣U(xiǎn)氣象等級(jí)連日維持極高火險(xiǎn)級(jí)5級(jí)。九華山氣象管理處多次實(shí)施人工增雨,作業(yè)效果明顯,為緩解景區(qū)旱情、增加水庫蓄水、降低森林火險(xiǎn)等級(jí)、補(bǔ)充地下水資源、改善生態(tài)環(huán)境等發(fā)揮了重要作用。
關(guān)鍵詞:人工增雨;森林防火;抗旱
1 九華山風(fēng)景區(qū)森林及氣候概況
九華山風(fēng)景區(qū),位于安徽省池州市青陽縣境內(nèi),是國(guó)家5A級(jí)旅游區(qū),世界地質(zhì)公園,首批國(guó)家自然與文化雙遺產(chǎn)地,中國(guó)佛教4大名山之一。景區(qū)規(guī)劃面積120km2,保護(hù)范圍174km2,最高峰海拔1344.4m。寺宇林立,古木參天,現(xiàn)有寺院99座,其中,全國(guó)重點(diǎn)寺院9座,安徽省重點(diǎn)寺院30座。有全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位4處,安徽省重點(diǎn)文物保護(hù)單位7處。
九華山屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,受地形地勢(shì)、海拔高度影響,又存在復(fù)雜多變的山區(qū)局地小氣候特征。森林覆蓋率達(dá)90%以上,有1460多種植物。地帶性植被為常綠闊葉林,中高海拔區(qū)天然植被保存完整。依山勢(shì)海拔的變化,植被大體分為次生針葉林、常綠落葉闊葉林、針闊葉混交林、栽培植被區(qū)和灌叢區(qū)。對(duì)照《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》,目前九華山境內(nèi)有百年以上古樹名木449株,國(guó)家一級(jí)保護(hù)樹種59株[1]。
據(jù)1991—2018年歷史氣象觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),九華山風(fēng)景區(qū)歷年平均降水量為2129.1mm,6—8月降水相對(duì)集中,12月最少,平均77.2mm,降水季節(jié)分布極為不均(圖1)。年平均相對(duì)濕度76%,6—9月均>80%,12月最低,為69%,年平均氣溫14.3℃。據(jù)圖1顯示,2019年9月、10月降水量遠(yuǎn)低于歷史同期。
2 九華山2019年旱情與森林防火形勢(shì)分析
2.1 2019年秋季氣象要素統(tǒng)計(jì)分析
2019年8月12日開始,九華山出現(xiàn)近3個(gè)月無有效降水時(shí)段,最長(zhǎng)連續(xù)無降水日數(shù)突破本地有氣象記錄以來的歷史極值。因11月中下旬連續(xù)3次成功實(shí)施了人工增雨,且增雨量較大,因此,這里僅對(duì)9—10月導(dǎo)致干旱的相關(guān)氣象要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2019年9—10月降水量?jī)H38.5mm(其中還包含人工增雨作業(yè)所產(chǎn)生的增雨量),與歷史同期相比減少219.5mm,僅為同期的15%(圖1);平均氣溫高出0.7℃,最大氣溫日較差12.5℃(一般情況下,氣溫越高,日較差越大,蒸發(fā)作用越強(qiáng));平均相對(duì)濕度較歷史同期低3.4%,日最低相對(duì)濕度曾降到17%,空氣異常干燥;總?cè)照諘r(shí)數(shù)高出歷史同期83h(表1)。
2.2 九華山風(fēng)景區(qū)森林防火形勢(shì)
森林火災(zāi)是世界8大自然災(zāi)害之一,具有突發(fā)性強(qiáng)、危害性大、處置救助困難等特點(diǎn)[2];馂(zāi)的發(fā)生取決于3個(gè)因素:林內(nèi)可燃物、合適的氣象條件、野外火源[3]。
2019年8月中旬開始出現(xiàn)的連日少雨或無雨、較小的相對(duì)濕度、較高的氣溫、較大的氣溫日較差、長(zhǎng)時(shí)間的日照,加速了下墊面植被、森林可燃物中的水分蒸發(fā),使得可燃物含水率降低而變得干燥,森林火險(xiǎn)等級(jí)持續(xù)攀升。9月1日—11月17日的78d中,九華山氣象管理處發(fā)布的森林火險(xiǎn)氣象等級(jí)預(yù)報(bào)有48d為極高火險(xiǎn)級(jí)5級(jí),19d為高火險(xiǎn)級(jí)4級(jí)。
森林火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵因素為火源,分為人為火和自然火2大類。人為火包括各類生產(chǎn)用火和野外吸煙、燒荒燒紙等非生產(chǎn)性用火;自然火包括雷電火、可燃物自燃等。據(jù)統(tǒng)計(jì),在所有森林大火中,有98%是由人為火源引起的。九華山風(fēng)景區(qū)屬佛教圣地,2019年進(jìn)山人次達(dá)到1131萬,大量的游人活動(dòng)以及禮佛燃香、祭祀燒紙、游動(dòng)吸煙等行為,使得景區(qū)防火壓力劇增。另外,九華山屬多雷區(qū),雷電火也是一大火災(zāi)隱患。2014年7月11日12∶00,九華山曾發(fā)生因雷電導(dǎo)致花臺(tái)景區(qū)2名游客身亡并引發(fā)防火棚起火事故。
由于景區(qū)面積廣闊,各種火源點(diǎn)多面廣,管控難度非常大,加之秋冬季少雨低濕等不利的氣象條件,大量聚集的林內(nèi)可燃物,使得景區(qū)防火形勢(shì)十分嚴(yán)峻。為預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生,風(fēng)景區(qū)管委會(huì)每年都要投入大量的人力、物力、財(cái)力。
2.3 九華山風(fēng)景區(qū)干旱形勢(shì)
九華山核心景區(qū)(海拔高度600m以上區(qū)域)的旅游接待、居民生產(chǎn)生活用水全部依靠山上僅有的一座“天池水庫”蓄水供應(yīng)維持,自然降水是水庫的唯一水源。九華山秋冬季節(jié)降水較少,幾乎每年都有不同程度的秋、冬旱發(fā)生(據(jù)池州市水利局水旱災(zāi)害防御處統(tǒng)計(jì),2019年出現(xiàn)的嚴(yán)重干旱災(zāi)害,為本地70a一遇),進(jìn)而引發(fā)水資源的臨時(shí)性缺乏。而每年的9—11月、元旦和春節(jié)期間又正是九華山的旅游旺季,旅游接待、居民生活用水量極大。近年來,隨著景區(qū)游客量劇增,多次出現(xiàn)因干旱導(dǎo)致天池水庫供水不足,景區(qū)生活用水限時(shí)供應(yīng)的情況。
2019年,僅國(guó)慶黃金周7d,九華山景區(qū)就接待游客27.22萬人次。持續(xù)的高游客量和連日無雨少雨,使得天池水庫水位急劇下降,到10月下旬,水庫近于干涸,核心景區(qū)內(nèi)只得靠消防部門從山下運(yùn)水上山為居民定時(shí)送水,嚴(yán)重影響景區(qū)正常旅游接待與居民日常生活。
3 九華山人工影響天氣工作
3.1 人影作業(yè)裝備與軟件系統(tǒng)
2006年,九華山氣象管理處從外地借調(diào)“三七高炮”首次為景區(qū)抗旱實(shí)施了人工增雨作業(yè)。近年來,在安徽省氣象局和風(fēng)景區(qū)管委會(huì)的全力支持下,九華山人影作業(yè)裝備不斷完善,作業(yè)能力不斷提升,2020年還將建成安徽省飛機(jī)人工增雨作業(yè)九華山基地。