2016年康县人工增雨效果评估及分析

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1、2016年康县人工增雨效果评估及分析　　摘要利用甘肃省康县和成县2014―2016年日降水数据，运用统计检验、物理检验和数值模拟等方法，分析了康县2016年一次人工增雨作业的效果。结果表明：通过实施人工增雨作业，使得所选控制区受催化影响增加降水量，而目标区由于受上游降水影响，使得实际降水量明显减少，为甘肃省乡村旅游精准扶贫现场会的成功举行提供了有利的天气条件。　　关键词人工增雨；数值模拟；效果评估；甘肃康县；2016年　　中图分类号P481文献标识码A文章编号1007-5739（2016）19-0246-0

2、3　　人工增雨（雪）效果检验是一个极为重要而又复杂的科学技术问题。云作为检测对象，具有复杂多变又极不稳定的特点，因此对其进行有效检验是亟需攻克的难题。效果检验和评估是人工防雹增雨重要技术工作之一[1]。我国目前主要的效果检验和评估方法有物理检验、统计检验和数值模拟等[2-4]。　　1火箭增雨作业技术　　由于人工增雨技术在时间、空间上跨度较大，催化剂用量小，指标较低，背景条件较宽，因此火箭作业系统也适用于人工增雨作业。由于火箭发射高度高，比较适用于海拔高度较低的地区或0℃层高度较高的春秋季，因此不论是我国南方

3、还是北方，目前人工增雨作业广泛使用火箭作业系统。11　　开展火箭播撒人工冰核作业时，为了给火箭燃焰播撒高度层的确定作为参考，在作业区对-12～-6℃月平均等温线的平均高度进行统计[5]。设计火箭的发射运行轨迹时，在-10℃维持准水平为最佳，播撒限定范围不能超过-15～-5℃的区间。箭运行轨迹顶应当与播云目标区中心位置尽可能接近，射击方法有梯形射击、平面射击等。　　当达到雷达识别指标或出现满足宏观特征的目标云移入作业点有效作业距离时，即可按规定仰角实施火箭发射作业；当作业区上空目标云出现较强降雨、目标云处于明

4、显减弱阶段或作业目标云移出火箭作业系统作业区时，可停止作业[6-9]。根据人工增雨目标云的实际情况，每隔10～20min发射2～4枚火箭弹；发射方式采用同仰角水平扇扫，层状云的扇扫角度应大于90°，对流云或混合云可根据云层的实际宽度确定扇扫角度；孤立对流云视云体大小发射2～4枚火箭弹。发射方向应尽量选择云层移来方向[10-13]。　　2人工增雨效果评估　　2.1评估依据　　为了有效检验和提升人工影响天气科技水平，应当对人工影响天气作业实际效果进行科学检验和评估，为之提供依据和标准，不仅是人工影响天气工作的重

5、要组成部分，也可以推动人工影响天气进展，具有重要的作用[14-15]。选用探测手段和物理指标，要从本地条件出发设计效果评估方案。一般以市（地）雷达变化为主，可选择几项比较适用的雷达回波参量变化为主要依据（其它指标作为参考），或作为统计变量进行显著性检验[16]。　　2.1.111雨滴谱。在作业前和作业后分别对同一块云进行取样观测，分析雨滴谱的变化情况，针对雨滴谱是否变宽，结合与邻近同类云体比较，看雨滴增大，从而判断作业的有效性。通过多普勒雷达可以测量降水粒子垂直下落速度谱，反映粒子形态和谱宽度等特征的变化。

6、如果作业后空中降水粒子变小，速度谱变窄，可视为作业有效；反之，则视为无效[17]。　　2.1.2雷达回波参量。对人工增雨（雪）作业前和作业后的雷达回波进行比较和分析，从而判断作业的有效性。通过观察云体的发展变化程度、雷达回波面积和强度的变化，结合降水则增加情况，评估作业有效或者无效。　　2.1.3数值模拟。在积云模式下进行作业前、后的数值模拟，并进行分析对比，为增雨效果评估提供佐证。　　2.2地面实况资料　　2.2.1增雨作业。炮位上风方、下风方及周围划分影响区与对比区内的雨量点，每隔10km至少1个。重点

7、是收集3～6h雨量，并做好作业前后雨情记录。　　2.2.2作业影响区范围估算。由于作业对象云的强度、云体尺度、厚度、水汽含量、温度及背景系统的强度等不同，所以防雹增雨作业的受益面积难以精确计算。以高空风来向为上风方，作为引导气流，下风方为影响区；云的移速（V）可由雷达提供，也可由500hPa或者700hPa高空风推算；高炮控制范围（L）（射程半径3.5km，含下游共7km）；云过境持续时间（T）（可由雷达提供，也可用作业时间推算）；以上3项数值相乘可估算影响区面积，影响区面积：S=L×V×T[18]。　　2

8、.2.311综合分析与显著性检验。作业前后影响区与对比区降雨量或雹灾灾情分布、严重程度等实况是进行分析和检验的主要依据。雷达指标对云中不同高度的物理参量变化是重要的评估指标[19]，应进行多样本显著性检验。　　为了提高效果评估的可信度，可选用与云的降雹特征和造成降雹的云变化特征有关的物理参量作为统计量，进行多次样本的显著性检验，如两组样本差异显著，显著性水平α=0.05，可认为作业是有效的。各地可根据本地特点，也