一、人工影响天气行业概况
人工影响天气指为避免或减轻气象灾害,合理利用气候资源,在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理过程进行人为影响,实现增雨(雪)、防雹、消雨、消雾、防霜等目的的活动。
资料来源:华经产业研究院整理
人工影响天气作业工具是实施人工影响天气作业时播撒催化剂的设备,因所采用的催化剂和播撒方法的不同,人工影响天气所使用的作业工具也不一样。目前较为成熟的作业工具基本上可分为地面和空中两种作业工具。地面作业工具有:火箭作业系统、高炮作业系统和地面播撒系统;空中作业工具为飞机播撒系统。
人工影响天气作业工具分类
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所有作业工具均应装有播云催化剂,播云催化剂是播撒到云雾中,以改变云物理发展过程,达到人工影响天气目的的催化物质。催化剂是人工影响天气取得效果和效益的关键技术环节。人工影响天气所使用的催化剂按照作用机制可分为三类:制冷剂、吸湿性催化剂和人工冰核,后两者多为固态。根据不同的催化目的、不同的催化剂运载工具,选用相应合适的催化剂配方,才能够取得最佳的作业效果。目前行业内使用较多的是以碘化银为主要催化原料的人工冰核类催化剂。
人工影响天气作业用催化剂分类
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二、我国人工影响天气发展历程
1、我国人工影响天气的启动:1995-1996年
我国人工影响天气试验的提出始于1955年讨论我国《12年科学技术发展远景规划》,著名科学家钱学森建议将人工降雨试验列入科学发展规划。1956年召开的最高国务会议,讨论并通过了《1956年到1967年全国农业发展纲要草案》,明确了人工造雨的重要性。从此,我国人工影响天气工作开始启动。
2、我国人工影响天气发展的第一阶段:1958-1980年
在这一阶段,我国对1958年干旱最为严重的吉林省率先成功进行人工增雨试验,自此至1980年间进行了一系列人工催化试验和研究工作。
为了具体实施12年科学发展规划,1958年1月中央气象局党组会议决定开展人工影响局部天气试验研究。1958年7月吉林省吉林市出现60年未遇的特大干旱,吉林省气象局提出在吉林市开展飞机人工降雨试验,这是我国大陆首次播撒干冰影响对流云降雨试验,获得了成功。20世纪70年代初,全国多数有冰雹的地区,基本上都开展了土炮、土火箭防雹作业,这对推动我国人工影响天气工作的发展起到了积极作用。进入20世纪70年代后期,由于防灾减灾的迫切需要和和科学技术水平的不断提高,中国的人工影响天气工作,得到了更大的发展,作业工具已由原来的土炮、土火箭,发展为采用“三七”高炮。但由于作业还有一定的盲目性,往往造成作业效益低、浪费现象多。同时,在此期间,由于研究工作得不到足够保证,科技水平提高缓慢,加上存在管理不严,作业中的伤亡事故时有发生。
3、我国人工影响天气发展的第二阶段:1981-1987年
1980年底,根据党中央提出的“调整、整顿、提高”的方针,主管部门对人工影响天气工作提出了加强科学试验,大规模作业要慎重的调整意见。在这一阶段,我国人影事业在引进和研制新型人影技术装备,以及科学研究方面都有了较大的改善和提高,同时也适当减少了作业次数和作业规模,人影作业的盲目性问题有所改善。
4、我国人工影响天气发展的第三阶段:1987年至今
1987年以来,国家气象局在认真总结前两个阶段的成绩和经验教训的基础上,对一些人影发展政策作出了适当的必要调整,制定了《关于当前开展人工影响天气工作的原则意见》。气象局在该意见的指导下,结合需求,逐步扩大作业规模,重视现代化建设、作业科学水平和效益提高,组织开展多项研究计划,建设人影基地。从此,我国人工影响天气工作逐步走上健康发展的道路。
20世纪90年代以来,我国人工影响天气的研究和业务技术受到极大关注,各地开展的以抗旱增蓄、防雹减灾、改善生态环境、扑灭林火等为目的的人工增雨(雪)作业,机场、高速公路、城市的人工消雾试验,以及保障大型社会活动的人工消雨和防雹作业试验等,均取得了积极成效,在一些领域也取得了明显的进展。
三、进入人工影响天气行业的主要壁垒
1、资质壁垒
人工影响天气作业系统中涉及的燃爆器材,其生产和销售均需要取得工信部(含地方民爆行业主管部门)、公安部、交通运输部门等颁发的民用爆炸物品生产许可证、民用爆炸物品安全生产许可证等资质。此外,对气象部门销售的人影作业设备需进入中国气象局的使用许可证名录。由于资质的认可和设备使用许可申请需要履行特定的流程,周期较长,生产条件和使用许可的高要求构成了新进入者的行业壁垒。
2、研发技术壁垒
人影产品的作业效能与其装备的技术水平、催化剂的配方等有着直接关系。对于国内目前普遍和大量使用的人影火箭类产品而言,火箭的总体设计和发动机推力性能更是影响产品作业效果的重要因素。上述技术的成熟运用均需要时间和经验的沉淀,因此行业内能够成熟运用固体火箭技术进行民用领域转化的企业为数不多。行业内的主要企业多年来积累的经验和技术优势均构成新进入者的行业壁垒。
3、客户资源壁垒
随着人工影响天气作业方式从过去的应急性、分割化向常态化、集约化转变,人影产品使用量和使用面越来越广,客户对产品的安全性、可靠性和作业效率等指标有了更高的要求,加之人影产品在作业过程中,一旦发生作业装备故障,容易引发质量问题和安全事故,因此行业中具备丰富产品经验的企业更受到用户青睐。本行业企业的下游客户主要是省、市、县气象局和气象站、各级人工影响天气办公室。基于客户对供应商资质、技术经验水平和产品作业效率,尤其是产品安全性的考量,客户在选择人影产品供应商时非常谨慎。因此本行业客户资源具有一定黏性,行业内的主要企业与用户的合作历史构成了新进入者的行业壁垒。
四、推动人工影响天气行业发展的有利因素
1、国家和地方政策支持
国家发展和改革委员会、中国气象局先后发布了《全国人工影响天气发展规划(2014-2020年)》、《关于实施人工影响天气业务现代化建设三年行动计划的通知》、《全国气象现代化发展纲要(2015-2030)》等行业政策和纲领性文件,对我国人工影响天气行业的发展提出了指导性意见,显示出国家和各级政府对于建立我国较为完善的人工影响天气工作体系,提升我国人影作业现代化水平的决心和意志。在国家级规划和政策的指导下,各省区已将人工影响天气工作纳入当地经济社会发展规划。全国人工影响天气工作体系的初步建立,将进一步推动我国人影行业的发展。
2、人工影响天气业务补助投入增大
中央财政设立专项转移支付“人工影响天气补助资金”,加强支持人工影响天气工作。根据财政部网站公布的数据,2012年至2017年,中央财政累计安排人工影响天气补助资金11.66亿元,在中央投入的带动下,各地政府逐年加大对人工影响天气的资金投入力度,累计投入约76.44亿元。
3、人工影响天气产品市场需求增加
人工影响天气是各级政府加强防灾减灾以保障粮食安全、提高农业公共服务、保障重大社会活动开展以及充分利用云水资源的重要举措。随着全球变暖以及气候异常带来的灾害天气逐渐高频化,通过科学手段成熟运用各类人工影响天气作业方式以保障国家社会和经济活动效益则显得日趋重要。可以预见,未来相当长一段时间内人影产品需求将保持稳定增长态势,尤其是技术成熟、作业效能较高且安全性有保障的火箭类人影产品。