一次人工增雨作业效果分析
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作者: 张华 董颖 吴瑶
摘要：依据天气形势及机载GPS定位系统、温度测量仪、空中宏观记录、地面雨量、天气实况、卫星云图等资料，综合分析了有航线设计的2010年11月2日飞机人工增雨作业，评估采用航线播撒和重点区域播撒所产生的不同效果。结果发现，采用重点区域播撒的区域比采用航线播撒的区域降水量明显增大。
关键词：层状云；人工增雨；分析效果
中图分类号：Ｐ４８１文献标识码：Ａ
０引言
水资源短缺是我国一个重要问题，而人工增雨已经成为解决这一问题的重要途径。但是，人工影响天气学科的重要课题是如何客观和有物理依据的进行人工增雨效果评价。本文对2010年11月2日江西实施的飞机人工增雨作业的效果进行分析，为今后的人工增雨作业提供更好的参考依据。
１天气形势分析
500hPa图上（图略），中纬度为两槽一脊型，2日08时，低槽移出江西时间为3日08时，江西一直处于槽前西南气流里，这一低槽是从我国东北地区延伸到云贵高原，随后东移进入江西。
700hPa图上（图略），1日20时，110～118°E和30°N附近有一切变线，切变线由贵州地区图中部一直东伸至江西与安徽交界处，有利水汽输送，≥12m/s偏南气流由云南伸向江西上饶，是因为江西省处于切变线南侧的西南气流里，降水首先从我省的北部开始；2日08时，切变线经贵州地区伸向江西东部，偏南气流南压至抚州地区，使得降水随之南压至抚州地区。2日20时至3日08时，切变线基本上维持在我省中部地区，但幅合力量有所减弱，≥12m/s偏南气流有所减少，降水也有所减弱。
850hPa图上（图略），1日20时江西省中部受到西南气流影响，而这股西南暖湿气流是由08时从云贵高原向我国中部发展的。有一切变维持在我省中部地区，2日08时切变维持在我省中部地区，幅合力量有所减弱，我省的降水区域主要在中部地区，2日20时，江西省转受一致的东北气流控制。具体预报：今天下午到晚上赣州市南部、九江、景德镇两市和宜春、上饶两市北部阴天有小雨，全省其他地区阴天有中雨，局部大到暴雨。明后天赣北和赣中北部阴天为主，其他地区阴天部分有小雨。
２飞行航线设计及实施
２.１飞行航线设计
根据天气形势及云系演变情况采用航线播撒和重点播撒相结合的尽可能的使催化效果达到最佳效果的方式。根据11月2日13时和20时的卫星云图设计此次航线为：起飞航线播撒——重点区域播撒——航线播撒，路线为南昌——资溪——吉安——南昌，重点区域在南昌附近、广昌和南丰的交界处。在卫星云图上，700hpa的高空，我省受西南气流控制，风速4～6m/s，0℃层高度为4 210m，850hpa受偏南气流影响，同时降水云系自西向东移动。
２.２作业经过
11月2日13∶31昌北机场是多云天气，夏延Ⅲ人工增雨作业飞机起飞。在进入高度为4.5km的高层云为13∶56时，飞机在云中飞行，机身轻微颠簸；高度在5km为14∶02时，此时空中有较多的过冷却水造成机翼二侧有结冰，有利于催化，增加点燃的焰条数量点燃焰条；飞行至广昌县和南丰县交界处为14∶40时，机窗上有水线，有利于催化，此时可以适量地增加焰条点燃的数量；到达丰城时高度在3.6km，此时催化结束，时间为15∶30。15∶56时飞机降落。
14∶02时高度为5km左右，机翼两侧有结冰，说明空中有较多的过冷却水，有利于催化，开始点燃焰条，并增加点燃的焰条数量，14∶40行至广昌县和南丰县交界处时，机窗上有水线，有利于催化，适量地增加焰条点燃的数量，15∶30到达丰城，高度3.6km，催化结束。15∶56飞机降落。此时作业共点燃焰条20根，时间为1小时28分。飞行航迹见图１。
３效果评估分析
３.１降水落区
人工增雨飞机根据地面指挥中心提供的资料，在南昌站附近和广昌县和南丰县的交界处点燃的焰条数量比较多，一般播撒发生作用需要20分钟，约有313千米的距离向东扩散。以此推算，南昌站和南丰县东面处在影响区的中心地带近，因此降雨量较大。
３.２雷达回波
图２是飞机作业时和作业后的基本反射率分布。经过重点播撒的区域——江西的东北部，降水回波明显加强，由原来的25～30dbz增加到作业后的30～40dbz，≥35dbz的面积明显扩大。
作业区以及下风方的降水回波因为向东北移动而减弱，而作业区以及下风方的降水回波因为增雨作业，也持续着降水。图１2010年11月02日14～16时飞机增雨作业路线
３.３增雨量
云层的结构、使用的催化剂类型、云微型物理结构、播撒方式这些因素都会影响人工增雨量。从江西省11月2日08时到3日08时的24小时降水量图中可以看出20～25mm之间航线普通播撒的降水量相对比较平均。而超过30mm以上降水的都是采用重点播撒的，以南丰县东面45.1mm降水为特别的，南昌市东面上饶的几个站点和南丰县东面的抚州几个站点。因此也证明了重点区域播撒比航线播撒区域的增雨量有很明显的提高。图３2010年11月2日08时～3日08时的江西省的各个站点的雨量
４结束语
本次人工飞机增雨作业说明，源源不断的水汽提供是因为中低层切变线维持，东移的高空低槽，急流的低层西南，具有非常好的大尺度天气背景，而且也说明了重点区域播撒（在30dBz左右的降水发展阶段的雷达反射率因子）比采用航线播撒的人工增雨效果明显。参考文献
［１］黄美元，徐华英.云和降水物理［Ｍ］.北京：科学出版社，1999.
［２］李玉林，杨梅，曾光平.江西干旱期间人工增雨天气条件与潜力区分析［Ｊ］.应用气象学报，2003（14）.
［３］贾玲，陈争旗，余兴.2002年陕西秋季人工增雨效果统计分析［Ｊ］.陕西气象，2003（06）.
［４］洪延超，周非非.层状云系人工增雨潜力评估研究［Ｊ］.大气科学，2006，30（05）.
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