奈曼旗播種季人工增雨天氣條件分析

孫大力

摘要? ? 為了解決科爾沁沙地春季干旱問題，通過分析奈曼播種季接墑雨或透雨的天氣系統，發現春播期降水的主要天氣系統是東北低壓、華北低壓和冷鋒云系;其中東北低壓和華北低壓系統適合飛機人工增雨作業，冷鋒云系適合高炮火箭人工增雨作業。

關鍵詞? ? 抗旱;人工增雨;播種季;內蒙古奈曼旗

中圖分類號? ? S161? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0190-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

科爾沁沙地是中國的四大沙地之一，位于北緯42°15′～45°47′、東經119°15′～123°45′，荒漠化比較嚴重[1-4]。當地干旱少雨、生態環境脆弱、氣象災害多樣且頻發，其中干旱是該地區最主要的氣象災害，尤其是每年4—6月的大田播種季節，干旱災害更為嚴重，有“十年九干旱”之稱。抗旱特別是春季抗旱是當地農業生產的關鍵，而在諸多的抗旱措施中人工增雨是最有效的方法，但其受天氣條件的限制較大。如何充分利用天氣條件做好人工增雨工作，是解決科爾沁沙地春季干旱的關鍵。本文利用科爾沁沙地最典型地區奈曼旗30多年人工增雨資料，分析影響當地的天氣系統及變化規律，為今后及時實施人工增雨作業、合理安排播種期和防災減災提供科學依據。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 研究區概況

奈曼旗位于內蒙古自治區通遼市西南部，科爾沁沙地南緣，屬北溫帶大陸性半干旱氣候，年平均氣溫7.0 ℃，年平均降水量354.3 mm，年平均蒸發量1 823.6 mm。氣候的突出特點是風速大，年平均風速為3.4 m/s，年出現8級以上大風日數約16.9 d[4-5]。

1.2? ? 數據來源

本文選取奈曼氣象站（北緯42°51′、東經120°39′）1981—2018年氣象資料，農業氣象資料和中國氣象局高空、地面實況分析圖和人工增雨積累相關資料。

1.3? ? 分析方法

主要采用數理統計方法進行對比分析。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 奈曼旗氣候特點

奈曼旗屬中溫帶干旱半干旱大陸性季風氣候區，冬季漫長寒冷（取暖期10月15日至翌年4月15日），春季干旱大風天氣多發，夏季短暫炎熱、雨量集中，秋季氣溫下降迅速，有氣象記錄的最早初霜凍出現在9月10日，局地初霜凍出現在8月28日。降水偏少，季節集中，50年平均降水量355 mm，降水量年際間波動大，季節集中，最多年567.1 mm，最少年213.1 mm，夏季平均降水量239 mm，占年降水量的67.3%。氣溫季節變化大，冬季嚴寒，夏季炎熱，最大年較差70.5℃，最冷月1月，50年平均氣溫為-11.9 ℃，極端最低氣溫-30.2 ℃;最熱月7月平均氣溫在24 ℃，極端最高氣溫40.6 ℃，50年平均氣溫為7.4 ℃。光照資源豐富，年日照時數為2 700～3 100 h。蒸發量大，50年平均蒸發量1 780.9 mm，嚴重干旱年份蒸發量是降水量的10倍以上。

2.2? ? 奈曼旗人工增雨工作開展情況

奈曼旗從20世紀70年代開始開展人工防雹增雨作業，70年代和80年代初期主要是用自制的防雹炮彈進行防雹增雨作業，方法簡單、安全措施差，主要作用是消雹;80年代中期開始用“三·七”型增雨高炮進行防雹增雨作業;21世紀初開始由上級統籌進行飛機人工增雨和本地車載火箭進行防雹增雨。

2.3? ? 奈曼旗有利于人工增雨的天氣形勢分析

從歷史資料統計結果看，奈曼旗春播期主要天氣系統有東北低壓、華北低壓、冷鋒云系，在1969—2018年出現的30次透雨天氣中，其比例分別為東北低壓占37%、華北低壓占30%、冷鋒鋒面占17%，其他天氣系統占16%。

2.3.1? ? 東北低壓。受貝加爾湖和蒙古地區氣旋東移的影響，東北地區處于暖區，東北低壓是在暖區內新生并有所發展或在東北地區新生成的，多出現在4—5月及9—10月，東北低壓是影響奈曼旗春播期主要的降水系統之一。由于北來冷鋒上新生成的低壓在700 hPa上空有低渦與其配合，形成良好的降水條件，產生較大降水。如1997年、1998年降水大多數是此類天氣系統，分析統計資料，50年中該類型共10年，占統計年數的21%;降水量多在10～25 mm之間。

2.3.2? ? 華北低壓。受華北低壓或河套地區倒槽影響，奈曼旗有低壓槽自河套東移，東部海上有高壓阻擋，造成倒槽移動速度較慢。弱冷空氣沿蒙古高壓前部不斷下滑，倒槽前部與偏南氣流引導暖濕空氣北上，水汽在倒槽內輻合上升，并與南下冷空氣交匯，到華北地區有時會出現完整的低壓[5-7];奈曼地區位于華北地區的東北方，東南氣流能帶來豐富的水汽，所以受倒槽影響時該地區降水量偏大。這種天氣系統一般高空氣流較平直，多小波動，中低空到地面系統比較明顯，在貝加爾湖地區維持一高值系統，海上高壓位于東海，其軸向呈東北—西南走向。這類氣旋是降水幾率和降水量較大的天氣系統，所以華北低壓又稱華北氣旋。1983年和1994年的降水過程多是此種天氣系統，在統計的50年資料中這種類型有12年，降水量都在15 mm以上，最多的在1994年5月3日，降水量達50 mm。

2.3.3? ? 冷鋒鋒面。當地面有冷鋒鋒面掃過時，鋒面有時會出現小低壓，高空為接近南北向的大槽，有時會出現閉合低渦，中心位置偏北，在北緯55°左右。這類降水一般較為分散，但局部降水強度大。1992年和1995年降水過程多是此種天氣系統，在統計的50年資料中這種類型有7年。此類天氣過程為明顯的陣性降水天氣，降水量可多達30～50 mm，少則只有3～5 mm。

3? ? 結論與討論

（1）人工增雨是干旱半干旱地區抗旱措施中最有效、經濟效益最好的途徑。

（2）人工增雨受天氣系統、空軍空域管制等諸多因素的限制，在實際工作中有一定的局限性。

（3）由于受異常氣候的影響，各類天氣系統所形成的云系和20世紀有較大差異，多局地、強對流云團限制了飛機進行大范圍的增雨作業。

（4）天氣系統之間是相互制約的關系，有的中小尺度系統雖然不太明顯，但也有較好的降水產生，本文只研究了3種主要類型，還待于今后的工作中繼續研究。

4? ? 參考文獻

[1] 張英杰，宋豫秦.論我國半干旱草原地區沙漠化防治戰略的轉型[J].中國沙漠，2004，24（1）：56-73.

[2] 王濤，吳薇，薛嫻，等.中國北方沙漠化土地時空演變分析[J].中國沙漠，2003，23（3）：44-49.

[3] 高志海，孫保平，丁國棟.荒漠化評價研究綜述[J].中國沙漠，2004，24（1）：62-67.

[4] 馬鶴年，沈國權，阮水根，等.氣象服務學基礎[M].北京：氣象出版社，2001.

[5] 錢貞成，何宏讓，劉超，等.天氣圖分析與短期天氣預報[M].北京：解放軍出版社，2008.

[6] 賈鮮艷，海棠，月琴.渾善達克沙地草場沙漠化原因與防治對策[J].中國草地，2004（1）：52-56.

[7] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2000.