石羊河流域人工增雨雪的效果評估分析

許蔚生 孫占峰 王興濤

摘要：統計檢驗和物理檢驗是人工增雨（雪）常用的評估方法，統計檢驗需要大量試驗樣本，物理檢驗目前主要是雷達觀測演變狀況和飛機直接觀測云內微物理參數。為了在人工影響天氣作業后盡快得出評估結果供政府及環境保護等部門參考，利用雨滴譜記錄數據對一次人工增雪作業后的效果進行了評估，發現這些數據在沒有常規降雪記錄情況下具有一定的參考價值。從評估結果看，人工增雪作業后，降水強度有明顯增大的趨勢。本文運用統計學方法分析了石羊河流域水資源的現狀和人工降雪作業的效果。結果表明，人工降雪在石羊河流域水資源增加明顯，同時指出冬春季在石羊河流域進行人工增雪具有一定的潛力，是切實可行的。

關鍵詞：人工增雨雪；降水強度；評估結果。

一、概況

武威市位于河西走廊東部，地處青藏高原北坡的中緯度地帶，南靠祁連山脈，北鄰巴丹吉林和騰格里沙漠，東接黃土高原西緣，西為走廊平川，境內山地、高山、平原、沙漠、戈壁和冰川等交錯分布，海拔從1200米到4900米，地形地貌極為復雜。武威市年平均降水量約260毫米，水資源匱乏且時空分布極為不均，降水主要在夏秋，冬春稀少，中、北部綠州農業區年平均降水量僅為110-170毫米，南部山區最大降水約600毫米以上。

武威市所處石羊河流域是我國內陸河流域人口最密集、水資源嚴重匱乏、用水矛盾十分突出、生態環境極度脆弱的流域之一，也是全國乃至全世界極度干旱缺水的地區之一。近年來，武威市委、市政府圍繞石羊河流域生態環境重點治理，確立了“天上水、地表水、地下水”“三水”齊抓的方針，將人工增雨雪作為實施生態立市戰略、增加水資源總量的重要手段之一，著力健全保障機制，完善作業體系，擴大作業規模，提升增雨效益，為抗旱減災、緩解水資源供需矛盾和生態文明建設提供了有力保障。目前武威市共建成火箭增雨雪作業點45個、高炮增雨防雹作業點14個、焰彈增雪作業點4個，作業覆蓋受益面積6000平方公里以上。

二、人工增雨雪的效果評估分析

1、評估對象：2014年1月1日-2014年12月31日石羊河流域人工增雨雪作業效果。

2、人工增雨雪作業情況：2014年1月1日-2014年12月31日石羊河流域所屬武威市三縣一區63個人工增雨雪作業點累計作業545點次，發射增雨火箭1743枚、高炮彈1962發，施放增雪焰彈2880枚。

3、降水實況：2014年1月1日-2014年12月31日武威市平均降水總量為326.2毫米，較歷年平均偏多25%。其中涼州237.6毫米、民勤129.5毫米、古浪447.2毫米、天祝414.6毫米、烏鞘嶺490.4毫米。全市平均降水量為1971年以來次多值。與歷年相比：涼州偏多39%、民勤偏多14%、古浪偏多27%、天祝偏多15%。

三、評估結論

通過序列試驗法、區域雙比試驗分析法、歷史相似天氣對比分析法、區域回歸分析法、區域對比試驗法等對相關數據資料計算分析，以及利用區域數值模擬試驗模型、集合分析模型等數值模擬計算，扣除因氣候因素自然降水過程多而相應增加降水部分外，2014年1-12月武威市人工增雪的效果為29.3%，人工增雨的效果為27.6%。利用面雨量計算方法和階梯層次分析法，根據增雨作業點分布和作業點次及發彈量計算，武威市人工增雨雪作業點覆蓋及受益面積6000平方公里以上，作業覆蓋及受益區平均增加降水量90.4毫米，經換算，增水量達5.42億立方米以上。

四、典型人工增雨（雪）作業過程效果

1、2月16～17日開展的人工增雪作業，共發射增雪火箭彈61枚、施放增雪焰彈520枚，作業后全市普降小到中雪，局地大雪，祁連山區哈溪、祁連、旦馬積雪厚度達8～13厘米。據HJ-1B/CCD、IRS衛星資料顯示，祁連山東段山區積雪面積為1140.48平方公里，較去年同期（879.96 平方公里）增加了30%。（圖1）

2、4月24日開展的人工增雪作業，共發射火箭38枚、高炮45發，作業后全市普降小到中雪，局地大雪，西營山區最大雪深約20厘米，祁連、旦馬、哈溪、大紅溝雪深約10厘米。據2014年4月24日HJ-1B/CCD、IRS衛星資料顯示，祁連山東段山區積雪面積為4190.72平方公里，較去年同期（121.39 平方公里）增加了33.5倍（圖2）。

3、7月7～8日聯合永昌縣實施跨區域聯合增雨作業，共發射增雨火箭76枚、高炮94發，作業后全市普降中到大雨，有21個作業點出現大雨，最大降水出現在古浪大靖，降水量為46.8毫米，增雨作業點降水量比遠離炮點的城區降水量多28.8%，使西營、金塔、雜木、黃羊四大河流來水量增加2.9～7.9倍。

五、 小結。通過以上分析，對武威市人工增雨（雪）作業，提出以下建議，僅供參考。

1、人工增雪效果略好于人工增雨，焰彈、火箭增雪效果好于高炮，火箭增雨效果好于高炮。 2、層狀云的人工增雨（雪）效果好于對流性積雨云。 3、祁連山區人工增雨（雪）效果好于走廊平川區。

4、云的相對濕度在90%以上，增雨（雪）效果較好，濕度較低，效果欠佳。

參考文獻

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