吉蘭泰鹽場是吉蘭泰鹽化集團(tuán)核心企業(yè)，也是我國第一個在型機械化湖鹽場。吉蘭泰鹽湖是以NaCl為主的固液相并存的石鹽礦床，礦床主要分布于鹽湖的東北部，礦床面積37.19km2，探明的經(jīng)濟(jì)的可開采儲量為3956.56×104t，資源總量達(dá)9186.61×104t，是內(nèi)蒙古自治區(qū)較大的鹽湖礦床。自1990年以來，以鹽湖資源為依托的吉蘭泰鹽化集團(tuán)公司（原吉蘭泰鹽場），已成為一個年生產(chǎn)能力達(dá)1.0×106t以上的大型機械化鹽業(yè)公司，通過開發(fā)鹽資源，建成了內(nèi)蒙古自治區(qū)重要的鹽化工業(yè)生產(chǎn)基地，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

　　摘要：作者通過對近幾年采用開發(fā)大氣資源，改善吉蘭泰鹽湖區(qū)域生態(tài)環(huán)境做法的初步研究與分析，闡明了開發(fā)大氣資源新技術(shù)的基本原理，為該項技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了基礎(chǔ)依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：改善,生態(tài)環(huán)境,初探

　　1吉蘭泰鹽湖基本情況及區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題

　　近幾年，吉蘭泰鹽湖資源在開采和生產(chǎn)加工過程中，由于自然界干旱氣候的持續(xù)存在和人類活動（開發(fā)規(guī)模加大、過度伐采、放牧等）的影響，已強烈地改變著原有的天然資源及生態(tài)環(huán)境的平衡狀態(tài)，產(chǎn)生了一系列制約鹽湖資源可持續(xù)利用的環(huán)境問題，區(qū)域生態(tài)惡化趨勢愈演愈烈。為確保鹽湖資源可持續(xù)利用和吉蘭泰鹽化集團(tuán)公司的可持續(xù)發(fā)展，吉蘭泰鹽化集團(tuán)目前主要采取的是對鹽湖人工補水的辦法，逐步改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)的鹽湖人工補水除提高地下鹵水水位，增加鹵水中的鹽份，改善水質(zhì)，延長鹽湖資源利用壽命，還有發(fā)展無機鹽工業(yè)，以及固定沙體，阻止流沙侵入，保護(hù)鹽湖區(qū)生態(tài)環(huán)境的作用。

　　2阿拉善盟的大氣資源特征

　　2.1阿拉善盟的氣候環(huán)流特征

　　阿拉善盟位于亞洲大陸腹地，明顯的夏季風(fēng)帶來的水汽，在賀蘭山西側(cè)經(jīng)過一段時間聚集，使空氣中有充足的水汽，相關(guān)條件成熟，即可成云致雨。經(jīng)過對四十年氣候及天氣的動力學(xué)研究表明，每年4～9月，平均約有18次低空強水汽環(huán)流和27次中空強水汽環(huán)流形成。這些水汽的輸送環(huán)流，與華東地區(qū)的水汽輸送環(huán)流本質(zhì)上是相同的。這種天氣、氣候特征，為人工增雨提供了前提條件。吉蘭泰鹽湖位于內(nèi)蒙古阿拉善盟阿拉善左旗中部，氣候特征與阿拉善盟2.7×105km2的大區(qū)域相類似，具備人工增雨的氣象條件。

　　2.2阿盟的云物理特征

　　從1987年開始，經(jīng)過12年對云物理結(jié)構(gòu)的觀測研究表明，阿拉善盟上空每年夏季出現(xiàn)面積達(dá)1.0×104km2以上蔽光高層云約24次，云層厚度2000～4000m，云內(nèi)水汽含量約6～8g/m3以上，零度層以上厚度超過1000m，冰晶濃度較低，凝結(jié)核數(shù)量較少。在雅布賴山區(qū)及賀蘭山區(qū)，每年約有15次強雷暴天氣出現(xiàn)，而出現(xiàn)雷暴天氣的積雨云是載水量最多的云體，用地面火箭催化，增雨效果可達(dá)40%。

　　2.3阿拉善盟的荒漠植物生長期需水特征

　　阿拉善盟荒漠區(qū)內(nèi)生長著多種旱生和超旱生植物，抗旱能力極強。如梭梭、白刺、霸王、紅莎、沙篙、馬蓮等。這些植物在高溫和缺水條件下保持休眠狀態(tài)，一旦遇有少量降水，會立即脫離休眠狀態(tài)，開始加速生長，即便是濕地皮雨，對荒漠植物生長都有作用。所以，在云層、溫度和濕度處于降水臨界值狀態(tài)下，如果能夠抓住有利時機，選擇準(zhǔn)確的作業(yè)部位作業(yè)，也能增加降水量。即使雨量較小，對牧草生長以及牧業(yè)生產(chǎn)均有實際作用。降雨對鹽湖的水力補給，有面積大、水量均勻的特點，對提高鹽湖水位直接有效。鹽湖補給充足的水量，周邊植被得以恢復(fù)，區(qū)域環(huán)境便會得到較大改善。

　　3開發(fā)大氣資源的基本原理

　　3.1人工增雨的基本原理

　　云體是由很小的水滴或冰晶組成的，當(dāng)空氣中的水汽含量達(dá)到并超過飽和值后，水汽將在凝結(jié)核上面生成云滴。大氣中有各種形式的降水，如雨、雪、霜、雹、冰粒、冰針、毛毛雨等，降水的形式和強度與生成這種降水物的云型有密切關(guān)聯(lián)。大量的雨雪是從積雨云和高層云系統(tǒng)降下的，而穩(wěn)定的層云往往只下毛毛雨和米雪。人工增雨是建立在云降水物理學(xué)基礎(chǔ)上的一門應(yīng)用科學(xué)，基本原理就是在云中撒入一些催化劑，破壞云的膠性穩(wěn)定狀態(tài)，以達(dá)到人工降水的目的。目前，所應(yīng)用的人工降水主要有三種，即冷云催化、暖云催化和積云催化。

　　3.1.1冷云人工降水的原理在過冷云中啟動降水產(chǎn)生的因子是水向冰轉(zhuǎn)化的冰晶效應(yīng)。冰晶效應(yīng)迅速地使冰粒子長成可以發(fā)生重力碰并的大小而成長為降水粒子。因此，過冷云中，如果因為缺乏冰晶或冰晶甚少而不能降水或降水強度甚弱的話，可以人工地增加云內(nèi)冰晶濃度以引發(fā)云層降水或增大其強度。

　　3.1.2暖云人工降水的原理暖云中降水的形成過程是先由凝結(jié)和湍流碰并等過程在云內(nèi)產(chǎn)生一批較大的水滴，然后這批大水滴靠重力碰并過程而迅速長大為雨滴。因此，在因為缺乏大水滴而不能降水或降水強度不大的云內(nèi)，人工地引進(jìn)大水滴或可以產(chǎn)生大水滴的物質(zhì)就可以誘發(fā)降水或增大降水的強度。

　　3.1.3積云的動力催化原理積云是由空氣的垂直對流形成的云積云的人工降水是在積云的上升部位撤播適量的人工成冰核，由于成冰核使自然條件下本來不會出現(xiàn)冰晶的云層中突然出現(xiàn)冰晶，放出相變潛熱，此潛熱使云內(nèi)溫度升高，云內(nèi)外溫差加大，云上升浮力加大，積云發(fā)展加快，水分累積也加大加快，因此就可使原來不會降水的積云降下水來，使本來可能有降水的積云降水量增加。

　　3.2增加云內(nèi)冰晶的方法

　　撤播冷凍物質(zhì)以降低局部云體的溫度，使冰核發(fā)生作用或促成云滴自生凍冰，干冰是常用的冷凍劑。干冰在1個大氣壓下表面溫度低達(dá)-78℃，升華熱為572.9kJ/kg。干冰周圍的空氣被劇烈冷卻，在-40℃等溫面所包圍的空間，云滴同質(zhì)核化為冰晶，水汽同質(zhì)核化為微小水滴，隨后又同質(zhì)核化為冰晶，所以干冰撒入云內(nèi)后可以產(chǎn)生大量冰晶。

　　4利用大氣資源改善鹽湖區(qū)域生態(tài)環(huán)境的初步效果

　　阿拉善盟地區(qū)自1987年開始進(jìn)行人工增雨工作，手段主要采取飛機人工增雨，近年又開展了地面火箭人工增雨試驗。鑒于人工影響天氣具有重大的科學(xué)和應(yīng)用價值，從事此工作又極其耗費物力和財力，必須科學(xué)地、客觀地進(jìn)行效果檢驗，以避免盲目性。在切實可行的基礎(chǔ)上，力求提高效率，擴大應(yīng)用，并促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新，保證人工影響天氣事業(yè)得到健康發(fā)展。為了對人工降水作業(yè)進(jìn)行效果的評估，設(shè)立了影響區(qū)和非影響區(qū)的對比觀測點。由觀測數(shù)據(jù)得出：人工增雨是一項投資少，回報率高的現(xiàn)代高科技技術(shù)項目。每年飛機人工增雨作業(yè)區(qū)的雨量比對比區(qū)多出20%～30%（除去自然降水量差異），受益面積較大。地面火箭增雨雖然受益面積較少，但由于其作業(yè)時不受危險天氣條件限制，故增雨效果更為明顯。據(jù)在左旗查汗池鹽場和吉蘭泰鹽場作業(yè)情況分析，如果抓住一次較強的天氣過程，雨量可增加10～30mm，也就是說增加雨量30%～50%，每年的投資效益比均達(dá)1∶70或以上，社會經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

　　綜上所述，開發(fā)大氣資源用以改善吉蘭泰鹽湖區(qū)生態(tài)環(huán)境乃至其他礦產(chǎn)資源開采區(qū)的生態(tài)環(huán)境，是一項具有廣闊前景的事業(yè)。作為科技工作者，特別是水利科技工作者，要繼續(xù)對此項新技術(shù)給予認(rèn)真研究，采取切實可行的措施加以推廣應(yīng)用。

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