中国气象局,如何拥有世界规模第一的高炮群

文摘   2024-08-12 15:52   北京  

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8月5日,云南省昭通市发生了一起人工消雹作业“哑弹”坠落事故,导致民房受损和村民受伤。这一事件引发了广泛关注。理论上,这类事故的发生概率极低,但由于中国各级气象局拥有大量的高炮,这类事件偶有发生。

图1:发生于8月5日的意外事件 新闻截图

当前,世界各国的地面防空力量主要依赖各种防空导弹系统,高射炮的地位相对下降,但仍然是防空力量的重要组成部分。

既然本文标题提到了俄乌冲突,那么我们先来看看俄乌双方所拥有的高射炮数量。

根据公开资料,俄罗斯目前拥有大约4000门高射炮,而乌克兰约为1000门,两国合计约5000门。当然,在当前的冲突背景下,具体数量每日都会变化,甚至连俄乌双方也难以掌握准确数据。
作为全球军事强国,美国的高射炮数量甚至不足千门,这主要是因为美军依赖导弹防空系统,并且拥有强大的空中力量,使得高射炮的作用相对减弱。
令人惊讶的是,中国气象局拥有的武器数量并不比以上武装力量低。
根据公开资料,几乎每个县级气象局都装备有单管或双管高炮。网上有一个段子:中国有2844个县、县级市和自治县/盟,假设每个县装备4门高炮,总量将超过10000门,远超美俄乌总和,可谓世界最强、最低调的高炮部队。

图2:作业中的人影高炮

接下来,让我们深入了解这些高射炮的作用和原理。
01 气象局为何需要如此多的高射炮?
这些高射炮的专业名称是“人工影响天气作业高炮”,简称“人影高炮”,主要用于两大任务:人工增雨和人工防冰雹。
人工增雨主要用于缓解农业干旱、增加灌溉和水库供水能力以及发电用水等。其原理是利用高射炮将特制炮弹发射至云中爆炸,促使云滴快速凝结并形成雨滴,从而增加降水量。

图3:人工增雨主要用于缓解农业干旱

人工防冰雹则是一种应对冰雹灾害的措施。冰雹不仅可能对人和植物造成损害,更重要的是对大片农田的农作物构成严重威胁。防冰雹作业的原理与人工增雨类似,通过高射炮将特制炮弹发射至云中爆炸,吸收冰雹云中的水汽,有效抑制冰雹胚的生长,使其过早下落或融化成雨滴。
中国幅员辽阔,气候复杂多变,这些高射炮成为各地气象局确保风调雨顺、农业丰收的重要工具。
02  人工增雨和防冰雹的工作原理
人工影响天气作业高炮使用的特制炮弹并非普通的军用炮弹。炮弹弹头被改装为非金属外壳,内部装有少量炸药以及碘化银颗粒、干冰、液氮等催化剂。当高炮将炮弹发射至云中并引爆后,碘化银等催化剂燃烧形成烟雾,扩散在云中。这些人工冰核“冒充”自然冰晶,促使云层降水或增加降水量。
在防冰雹作业中,第一种方法与增雨相似,将碘化银、干冰、液氮等催化剂送入冰雹云中。这些催化剂通过产生大量冰晶,吸收冰雹云中的水汽,从而抑制冰雹的形成。
另一种方法更为直接,通过炮弹爆炸产生的强大冲击波使云中的冰雹相互碰撞,大冰雹破碎成小冰雹后迅速融化成雨滴,或通过扰乱上升气流的规律性,减弱或破坏冰雹的形成过程。
值得注意的是,人工影响天气只能在有利的气象条件下“锦上添花”,而无法在晴空万里时凭空造雨。人工增雨需要在天空中已有适合的云团时,通过技术手段增强降雨效果。

图4:双管人影高炮

03  高射炮的来源
这些高射炮都是退役的军用装备。解放军陆军曾大量装备55式37毫米单管高炮、65式37毫米双管高射炮和74式37毫米双管高射炮。退役后,这些高炮被移交给各地气象局继续服役。
55式37毫米单管高炮仿制自苏联M1939式37毫米高炮,电影《金刚川》中志愿军防空部队使用的正是这种M1939式高炮。65式37毫米双管高炮则是在55式高炮基础上改进而来,火力增加一倍。74式高炮进一步提升了火炮的自动化程度并引入了随动系统。

图5:电影《金刚川》海报

为何这些高射炮多为37毫米口径?这不仅是因为该口径的高炮服役数量多,还考虑到弹药的通用性。人工增雨弹不同于普通高炮炮弹,全国仅有少数企业生产,统一口径简化了生产和调配流程。在高温少雨天气多发的南方,增雨弹需求量大增,生产企业也在满负荷运转。
当然,高射炮也有其缺点,如移动不便、操作复杂。为了解决这些问题,气象局和相关企业开发了一种可移动的火箭弹发射架,类似于横行中东装载多联装火箭发射器的皮卡车。与高射炮相比,火箭弹具有覆盖面积更广的优点,其焰剂燃烧后产生的碘化银气溶胶可以影响飞行轨迹内的云层,使得一片范围的云层开始降雨。

图6:火箭弹发射架

根据一家生产防雹增雨火箭弹的企业年报,该企业当年销售了30,686枚防雹增雨火箭弹以及157台火箭弹发射架。一枚人工增雨用火箭弹的价格约为4000元。
综上所述,中国气象局可谓“武德充沛”,数量众多的高射炮和自行火箭炮成为维护农业生产和气象稳定的重要装备。


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