我国大型无人机高原增雨雪试验获突破 科技赋能"亚洲水塔"生态保护

问题——在全球气候变化背景下,青藏高原这一多条亚洲大江大河的源头供给地,正在经历暖湿化趋势增强、冰川消融加快、多年冻土退化等多重挑战。

水资源时空分布不均与生态系统脆弱性叠加,使得流域生态修复、生产生活用水保障与防灾减灾任务更趋紧迫。

长期以来,高海拔地区受制于空气稀薄、地形起伏大、天气变化快等因素,传统航空增雨(雪)作业难以稳定进入,技术与作业能力成为制约高原人工影响天气效益发挥的关键瓶颈。

原因——专家指出,高原气候系统复杂且对变暖反应敏感。

自上世纪90年代以来的暖湿化趋势,一方面带来降水结构变化和极端天气风险上升,另一方面加剧冰冻圈变化,影响河湖补给与植被生长。

与此同时,高原海拔多在3000米以上,许多作业区域超过5000米,对飞行平台性能、机载作业与探测设备稳定性、指挥调度精度提出更高要求,导致这一领域长期缺乏可复制、可持续的作业模式。

如何在可控、安全前提下实现常态化空中作业,并以数据证据支撑作业决策,成为攻关重点。

影响——围绕雅鲁藏布江、年楚河、拉萨河构成的“一江两河”流域,中国气象局组织多方科研力量开展近三年的大型无人机增雨(雪)科学试验,取得多项关键进展:一是实现高原空中增雨(雪)作业能力突破。

2023年完成大型无人机高原首飞,填补相关空白;2024年实现常态化飞行作业,为持续服务流域水资源与生态治理提供平台支撑。

二是形成更为系统的云系认知与证据链条。

科研团队依托空地一体化监测网络和无人机机载探测手段,对流域云系特征开展较系统观测,发现高原云中存在较为丰富的过冷水资源,增雨(雪)潜力较大;同时监测结果显示,播云后云水向降水粒子转化增多,地面降水出现增加迹象,为评估作业效果和优化方案提供了数据依据。

三是综合效益初步显现。

数据显示,作业影响区植被指数显著提升、植被长势持续向好;初步估算试验期间增水带来的经济效益超过亿元,体现出人工影响天气在水资源开发、生态修复与防灾减灾方面的现实价值。

对策——从试验走向服务,需要在“科学作业、规范管理、系统评估”上持续发力。

首先,以观测牵引作业,把“能飞”进一步转化为“飞得准、用得好”,强化对云水资源、云微物理过程、地面响应的连续监测,提升播云窗口选择与作业指令的精准度。

其次,坚持空地协同与多部门联动,统筹水资源调度、生态修复需求和防灾减灾目标,推动人工影响天气与流域综合治理衔接,避免碎片化、短周期的单点作业。

再次,完善效果评估与风险管控体系,建立可量化、可对比的评估指标,持续提升作业装备可靠性、指挥系统稳定性和应急处置能力,为高原复杂环境下的安全作业提供制度与技术双重保障。

前景——随着试验进入常态化服务阶段,其经济、生态与社会效益有望进一步释放。

面向未来,一方面,大型无人机平台在高海拔地区的适应能力提升,将为更大范围的云水资源开发与生态补水提供可能;另一方面,对高原云系与降水过程的深入认识,将反哺气象监测预报、灾害风险预警与气候变化应对策略,增强流域生态系统韧性。

业内人士认为,该实践不仅为守护“亚洲水塔”生态安全提供新的技术路径,也为全球其他高海拔地区开展人工影响天气探索提供可借鉴的经验与方案。

从高原首飞的零突破到常态化作业的稳步推进,大型无人机在"一江两河"流域的成功应用,充分体现了科技创新在生态保护中的关键作用。

面对气候变化带来的前所未有的挑战,中国正以实际行动守护"亚洲水塔"这一全球共同财富。

未来,随着试验的深入推进和技术的不断完善,人工影响天气将在更广泛的高原地区发挥作用,为水资源保障、生态恢复和防灾减灾贡献更大力量,也将激励更多国家和地区在气候适应和生态保护的道路上进行科技创新和经验共享。