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层状云系人工增雨作业效果的检验和分析

2016-05-14王亚靖

中国科技纵横 2016年6期

王亚靖

【摘 要】2014年,随着全球气候变暖的加剧,。各类气象灾害逐渐增多,导致的灾害损失和影响不断加剧。据国际减灾委员会统计,气象灾害已占全部自然灾害比例的75%-80%,气象灾害造成的损失在全球平均占GDP总量的3%-6%。显然,气候变化是我们这个时代面临的一个重大问题,随时可能突发的气象灾害事件会重创发展中的经济和人们的生命和财产。过去的2014年怀仁县天气气候异常,气象灾害频发。本文通过分析人工增雨的气象条件,实际进行人工增雨,概述了人工增雨的目的、意义和原理,并介绍了人工增雨效果检验的方法。

【关键词】层状云 人工增雨 播云方法

怀仁县北靠内蒙古高原,常年受高压控制,东有太行山脉阻挡,很少受海洋风影响,年平均降水量390mm,是典型的北温带大陆性干旱季风气候。 2014年4月上旬以来,怀仁县大部分地区以高温少雨天气为主,无有效降水天气过程出现,全县大部分地区出现了冬春连旱。截止2014年4月15日连续180天无大范围有效降水,全县平均降雨量仅为20mm,比历年同期偏少30mm,使得入春以来出现的旱情持续发展,出现了严重的冬春连旱。

1 增雨作业催化技术

怀仁县人工增雨工作开始于1990年。2010年以来一直采用37高炮进行人工增雨作业。怀仁县现有37高炮6门,BL-1QF火箭发射架2台,覆盖全县的人影标准化作业点6个。人工增雨是在适当的条件下,通过向云内播撒催化剂来影响云的物理过程,从而实现增加地面降水的活动。它包括冷云催化和暖云催化两种催化技术。地面人工增雨作业的高炮和火箭架都是采用冷云催化技术。即在云中负温区播撒碘化银,通过增加云中的凝结核来增加云中水汽转化为降落到地面雨滴的数量,从而达到增雨的目的。37高炮是以炮弹入云爆炸的方式向云中播撒碘化银冰核,由于爆炸范围有限和炮弹所含的碘化银(1克/发)有限,对云体催化速度慢,一般在30min后产生催化效果。

2 增雨作业云系的选择

高炮人工增雨作业的主要对象是层状云和混合云。怀仁县人工增雨作业时段主要集中在4-6月份。根据历年增雨作业实践以及各种物理参量指标分析,怀仁县人工增雨作业的云系一般为层状云。层状云是由于天气扰动造成的大范围空气抬升而形成的降水云系,水平范围广、持续时间长、云层稳定、云内上升气流小、顶部平坦。

3 增雨作业依据、时机、部位及区域选择

根据2014年4月16日短时天气分析预测,预计16日夜间—17日将出现明显降水天气过程,同时雷达和卫星云图所示方向、移向、移速、高度、强度等物理参量指标判断符合作业气候条件要求。催化部位的选择是人工增雨成败的关键。高炮人工增雨作业部位应选择在0℃以上的负温区,上升气流比较大而冷云含水高的区间。所以我们选择距作业炮点上风向4km以内,高度4000m-5000m作业。人工增雨催化时机的掌握直接影响到增雨效果。因层状云作业机会较多,我们选择云底高度1km、云层厚度5km、回波强度30dBz、回波顶高6km、面积0.1-0.5纬距、云团温度-10℃开始作业。

4 增雨作业技术方法

人工增雨要灵活掌握高炮的播撒高度、影响范围,使催化剂播撒在云中最佳核化高度,这次我们采取分批催化的方法,作业仰角在65°-70°射击范围内,采用间歇式同心圆射击组合,每个作业点一批次20发。从4月17日0时11分至1时30分北铺、路庄、尚希庄三个作业炮点分3个批次共发射增雨炮弹180发。

5 人工增雨效益分析

本次人工增雨作业在自然降水和人工增雨的作用下,作业区域何家堡乡宋庄、庄头新家园北辛村、南辛村、北铺、路庄、段家堡、尚希庄、赵麻寨、金沙滩镇陈家堡、胡寨、向阳,普降中到大雨,全县平均降雨量达20mm,受益面积达108000亩。持续多月的旱情得到了有效的缓解,对改善土壤墒情、促进春耕生产、改善空气质量、降低森林火险等级起到了积极作用,取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益,受到了社会各界和农民朋友的欢迎。

人工影响天气工作是县级气象主管机构的重要职能工作,是保障农民粮食安全和国家稳定的重要任务。其中,人工增雨更是增加农民粮食产量的有力手段。怀仁县气象局人工增雨模式受到上级领导及地方政府的高度肯定,本着服务民生的原则,怀仁县气象局人工影响天气办公室尽心尽力,抓住每一场天气形势进行增雨作业,利用丰富的经验进行强行增雨,并受到了显著的效果。

此次人工增雨的成功在于:

(1)认真分析云水系统,做好作业前准备工作。

(2)抓住时机果断作业,在系统即将入境或发展成熟时开始作业。

(3)科学使用射击方法,宜采取3批次同心圆射击组合。

参考文献:

[1] 张连云,冯桂利.降水性层状云的微物理特征及人工增雨催化条件的研究.气象,1997.

[2] 苏春芹.冬季层状云实施人工增雨作业可行性探讨.气象研究与应用,2008.

[3] 李宏宇.北京地区人工增雨效果和防雹经济效益评估.高原气象,2014.

[4] 彭冲.两类层状云系结构特征和人工增雨条件的观测研究.南京信息工程大学,2014.