一次天氣過程分析及提高人工影響天氣指揮作業(yè)效益的策略

熱孜亞·克比爾　劉新強(qiáng)　米日芭奴·艾則孜　卡地亞·托乎提

摘要 利用X波段雙偏振多普勒雷達(dá)對2021年6月13日阿克蘇地區(qū)溫宿縣強(qiáng)冰雹天氣過程進(jìn)行了分析，并提出了提高人工影響天氣指揮作業(yè)效益的策略，供大家參考。

關(guān)鍵詞 雙偏振雷達(dá);雷達(dá)回波特征;策略

中圖分類號：P48 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2021）11–0087–02

新疆阿克蘇溫宿縣，隸屬于阿克蘇地區(qū)，位于西部天山中段的托木爾峰南麓，塔里木盆地西北邊緣，東與拜城縣、新和兩縣交界，南與阿克蘇市比鄰，西隔托什干河與烏什縣相望，北與吉爾吉斯斯坦共和國、哈薩克斯坦共和國及新疆伊犁哈薩克自治州的昭蘇縣接壤，介于40°52′N～42°15′N，79°28′E～81° 30′E，東西長171 km，南北寬158 km，總面積14 569.3 km2。溫宿縣是阿克蘇地區(qū)的糧棉林果業(yè)基地。地理位置特殊山區(qū)河流平原并合在一起，冰雹是溫宿縣春夏秋季災(zāi)害性天氣之一，每年因冰雹天氣給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和人民生命財產(chǎn)等造成嚴(yán)重的危害。本文結(jié)合實地勘察、雷達(dá)觀測資料，強(qiáng)對流天氣降雹原因分析，提出了一些相應(yīng)的防御措施。

利用阿克蘇SCRXD-02P型雙偏振雷達(dá)資料，對溫宿縣強(qiáng)冰雹天氣發(fā)展演變過程進(jìn)行跟蹤觀測和防雹作業(yè)指揮過程開展分析和研究，人工防御措施提供參考。

1 天氣實況

2021年6月13日19：20至13日23：30，阿克蘇地區(qū)北部溫宿縣局出現(xiàn)降雨、冰雹、大風(fēng)災(zāi)害、暴雨災(zāi)情（雨量大雨到暴雨，局地大暴雨）造成全縣托乎拉鄉(xiāng)、克孜勒鎮(zhèn)、吐木休克鎮(zhèn)、依希來木其鄉(xiāng)、佳木鎮(zhèn)、共青團(tuán)鎮(zhèn)等6個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）47個行政村農(nóng)田、設(shè)施農(nóng)業(yè)受災(zāi)。其中柯柯牙鎮(zhèn)等綠化新村蘋果、核桃、紅棗、小麥、棉花、玉米、蔬菜等農(nóng)作物4 620 hm2受災(zāi)，農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8 989.9萬元，伴隨的短時強(qiáng)降水還引發(fā)山洪，沖毀閘口、道路、橋梁等，致使水利、交通、家禽家畜等嚴(yán)重受災(zāi)。

其中，柯柯牙鎮(zhèn)綠化新村、吐木秀克帕瓦拉一洪溝上游出現(xiàn)暴雨（29.6～ 29.8 mm），吐木秀克帕瓦拉二洪溝、國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、吐木秀克托萬克塔尕克洪溝、共青團(tuán)鎮(zhèn)大雨（12.1～18.4 mm），塔格拉克牧業(yè)二隊、博孜墩度假村、吐木秀克鐵利米西洪溝、臺蘭河水電站小到中雨（4.5～7.4 mm），其余14個站點微到小雨，城區(qū)降雨量2.0 mm。同時吐木秀克帕瓦拉一洪溝、國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、吐木秀克鎮(zhèn)托萬克塔尕克洪溝出現(xiàn)8級大風(fēng)（17.3～19.9 m/s）;其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)（站點）風(fēng)力6～7級（10.8～16.1 m/s）;冰雹災(zāi)情（柯柯牙鎮(zhèn)、依希來木齊鄉(xiāng)、克孜勒鎮(zhèn)局地出現(xiàn)冰雹，最大直徑5 mm）。

經(jīng)統(tǒng)計，截至6月14日00：00，共造成轄區(qū)內(nèi)6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)47個村5 663戶17 933人受災(zāi)，受災(zāi)農(nóng)田11 157.05 hm2，其中：農(nóng)作物受災(zāi)面積為5 870.49 hm2;林果業(yè)受災(zāi)面積為5 283.24 hm2，33座設(shè)施大棚、3座橋梁、150 m柏油路受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失約4 613.038萬元，無房屋倒塌、無人員傷亡。

2 雷達(dá)回波特征分析

2021年6月13日受系統(tǒng)天氣過程的影響，17：30阿克蘇地區(qū)西部山區(qū)出現(xiàn)較強(qiáng)的多單體對流云，這次天氣過程的特點是局地性強(qiáng)、云體形成快、持續(xù)時間長。由于13日午后熱量充足，溫宿縣局地生成了多處復(fù)合單體對流云沿山脊峽谷自西向東南移動，阿克蘇雷達(dá)一站于17：31分派出溫宿縣人影流動火箭車，提前做好防雹作業(yè)點部署工作，18：43分云回波中心強(qiáng)度達(dá)60 DBZ的強(qiáng)對流云前沿移近溫宿防護(hù)區(qū)，231作業(yè)點開始實施防雹作業(yè)，對流云向東南移動，在移動過程中云體強(qiáng)度發(fā)展強(qiáng)盛、移速慢、降水持續(xù)時間長，出現(xiàn)洪水、冰雹災(zāi)害，移經(jīng)218作業(yè)點后逐漸向東移出防區(qū)，18：43～23：47分溫宿縣8個固定點，6個流動火箭車作業(yè)點共作業(yè)高炮彈945發(fā)，火箭彈345枚，天氣過程中共申請15次空域（其中18：58～19：30、19：58～20：06、20：55～20：59 溫宿213、218空域不批，）作業(yè)中降暴雨、冰雹（圖1）。

圖1 6月13日溫宿縣強(qiáng)對流回波演變過程 （17：32～20：53）

3 提高人工影響天氣指揮作業(yè)效益的策略

（1）研究雹云的變化特點，包括冰雹演變特征、路徑、落區(qū)等，積極、主動地制定應(yīng)對災(zāi)害的防御策略，優(yōu)化作業(yè)點布局，使防線向前沿推進(jìn)，擴(kuò)大作業(yè)保護(hù)范圍，火力銜接[1]。

（2）完善人影指揮中心職能，提高人影工作軟實力，加強(qiáng)雙偏振雷達(dá)產(chǎn)品解釋應(yīng)用和人影指揮作業(yè)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。積極探索跨區(qū)域聯(lián)合作業(yè)，加強(qiáng)上下游行政區(qū)域間及地方與某師之間的冰雹聯(lián)防作業(yè)[2]。

（3）建立彈藥儲備調(diào)配機(jī)制，以加強(qiáng)聯(lián)防區(qū)前沿和各縣（市）交界地域作業(yè)點的彈藥儲備及火力配置，使聯(lián)防體系發(fā)揮為農(nóng)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航的重要作用。依托氣象業(yè)務(wù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建立連接自治區(qū)級、地級、縣級人工影響天氣部門之間業(yè)務(wù)骨干網(wǎng)，形成完整的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提升地級、縣級、監(jiān)測點和流動作業(yè)點的數(shù)據(jù)傳輸能力[3]。

（4）加強(qiáng)防雹觀測、指揮、作業(yè)人員的崗位培訓(xùn)，積極探索人工影響天氣指揮作業(yè)方法，完善人影指揮作業(yè)流程，規(guī)范操作規(guī)程。

（5）加強(qiáng)綜合氣象監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)。在阿克蘇沿天山地區(qū)、主要河流流域和天氣系統(tǒng)敏感區(qū)增設(shè)一定數(shù)量的自動氣象站點、增加新型探測設(shè)備和自動觀測新項目，以加強(qiáng)防雹效益的評估工作。

（6）研究實施影響作業(yè)地區(qū)的山區(qū)云物理、空中水資源、云霧降水降雹規(guī)律進(jìn)行研究，確立云降水降雹（水）物理模式，開展基于物理檢驗、統(tǒng)計檢驗、數(shù)值模擬技術(shù)相結(jié)合的效果評估技術(shù)方法，對作業(yè)技術(shù)方法進(jìn)行研究，建立和完善適合地區(qū)及南疆區(qū)域區(qū)情的人工影響天氣業(yè)務(wù)技術(shù)體系[5]。

（7）裝備保障支撐建設(shè)。初步建立起具有阿克蘇區(qū)域特色、職責(zé)明確、分工合理、管理有序、保障及時的綜合觀測系統(tǒng)技術(shù)保障體系，保證人工影響天氣監(jiān)測、信息傳輸、作業(yè)指揮、催化作業(yè)、效果評估有效運行。

4 小結(jié)

（1）午后北部山區(qū)水汽條件充足易生成復(fù)合對流云，在向東南移動過程中逐漸合并增強(qiáng)。探測預(yù)警要加強(qiáng)山區(qū)云體生成和發(fā)展趨勢，提前預(yù)警，提前指揮流動作業(yè)車輛到位，作業(yè)點及早做好作業(yè)準(zhǔn)備。

（2）天氣過程來臨時，共青團(tuán)216的1#、2#、224的1#作業(yè)點尚處于規(guī)劃勘察階段中，還未正式啟用。通過這次天氣過程中云體的移動特征和移動路徑，驗證防雹作業(yè)點位置設(shè)立的合理性和必要性。如果當(dāng)時1#、2#、3#作業(yè)點已啟用并及時作業(yè)，作業(yè)效果將更加顯著。

（3）防雹作業(yè)中，可根據(jù)冰雹云中云粒子的分布情況決定作業(yè)位置，要詢問基層作業(yè)人員作業(yè)前后天氣情況，云的變化，做到“打云腰，打云頭，打雷閃電中心”，把握作業(yè)時機(jī)，做到足量提前、精準(zhǔn)、科學(xué)指揮作業(yè)，火箭高炮交替作業(yè)非常重要，做到這些工作基本上可以防御冰雹災(zāi)害。

（4）資料統(tǒng)計，2021年對流天氣較以往多，冰雹路徑也有所改變。要切實提高人工防雹效益，實施人工作業(yè)點位置選擇上游區(qū)域源頭、必須做到提前防御，加強(qiáng)火力，把前沿作為整體防御的重中之重。換言之，守住前沿、提前作業(yè)可以實現(xiàn)打散云體，或?qū)⒈袈湓谇把責(zé)o農(nóng)作物區(qū)，以達(dá)到有效防御的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾勇，文繼芬，李迪，等.基于雙線偏振天氣雷達(dá)的人工防雹作業(yè)效果分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（30）：47-49.

[2] 馬建立，蘇德斌，金永利，等.X波段雙線性偏振雷達(dá)電磁波衰減對冰雹識別的影響[J].高原氣象，2012，31（3）：825-835.

[3] 劉亞男，肖輝，姚振東，等.X波段雙極化雷達(dá)對云中水凝物粒子的相態(tài)識別[J].氣候與環(huán)境研究，2012，17（6）：925-936.

[4] 郭鳳霞，馬學(xué)謙，王濤，等.基于X波段雙線偏振天氣雷達(dá)的雷暴云粒子識別[J].氣象學(xué)報，2014（6）：165-178.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of a Weather Process and Strategies to Improve the Effectiveness of Artificial Weather Influencing Command Operation

REZIA Kebiret al（Weather Modification Office of Aksu Prefecture， Aksu， Xinjiang 843000）

Abstract The X-band dual-polarization Doppler radar was used to analyzed the severe hail weather process in Wensu county， Aksu prefecture on June 13， 2021， and the strategies to improve the effectiveness of weather modification command operations for your reference.

Key words Dual-polarization radar; Radar echo characteristics; Strategies

作者簡介 熱孜亞·克比爾（1974—），女，新疆新和縣人，工程師，主要從事人工影響天氣工作。

收稿日期 2021-09-19