貴州省春季一次飛機人工增雨作業個例分析

喻乙耽 許弋 李枚曼 文繼芬 唐辟如

關鍵詞：飛機人工增雨;條件分析;作業方案;區域多參量區域動態對比;效果評估

1緒論

2018年秋冬季節，赤道中東太平洋發生了厄爾尼諾事件，導致2019年春季貴州省西部、西南部氣溫偏高、降水偏少，氣溫與常年同期相比偏高1.0℃以上，降水量偏少25.0%～50%。同時，在全球變暖的趨勢下，貴州西部干旱災害風險逐漸增加，加之貴州喀斯特地貌地表蓄水能力弱，西部、西南部發生了較嚴重的旱情，導致了森林火險較高、農田灌溉不足、人們飲水困難等問題。人工增雨可充分利用空中云水資源，有效減輕和緩解干旱對國民經濟、農業生產、生態環境的影響，尤其是近年來隨著人工影響天氣技術整體的發展，新一代天氣雷達、氣象衛星、數值模擬、探測觀測設備、新型的催化劑和播撒工具的綜合應用，增雨效果逐漸提高，人工增雨作業在防災減災中的作用與日俱增。為有效緩解貴州西部、西南部旱情，貴州省人工影響天氣辦公室密切關注天氣過程，及時抓住有利時機，制訂科學有效的方案開展飛機人工增雨作業。

2作業條件及模式產品分析

通過分析5月31日作業前08：00高低空天氣形勢及探空資料，西部旱區高空受槽的控制，并存在低空切變，濕層主要分布在700～300hPa。5月31日09：00歐洲中心細網格和CPEFS模式產品顯示貴州西部旱區700hPa西南向的水汽通量維持在4～6g·cm·hPas，與偏北氣流輻合于-貴州西部旱區，旱區的云系過冷水主要位于0～5℃層，過冷水最大含量可達0.5g·kg，飛機增雨作業的條件較好。

3作業監測預警分析

通過FY-2衛星監測反演產品（圖1a）可以看出，5月31日09：00，貴州西部畢節、六盤水、安順旱區有云系覆蓋確有降水云系覆蓋，云系自西南向東北方向移動，移速約42kin·h，云中局部具有豐富的液水含量，云降水呈垂直結構發展，光學厚度最大值可達36，技術參考指標一般為30以上，因此，具有一定增雨條件。雷達回波監測顯示（圖1b），5月31日09：00，貴州省西部旱區大部有降水回波覆蓋，回波強度在20～40dBz之間，技術參考指標一般為30dBz以上，回波自西南向東北移動;回波垂直結構上，回波中心達到25dBz，回波頂高8km以上，適合開展飛機增雨。

4作業方案設計及作業情況

通過上述作業監測預警分析，此次天氣過程自西南向東北方向移動，最佳催化航線為垂直風向飛行，結合旱情，5月31日航線設計為：黃果樹機場一關嶺一六盤水一赫章一水城一黃果樹機場，航程460km，攜帶24枚“YF-4”型飛機冷云焰條。

根據天氣形勢以及人影指導產品分析、作業監測預警分析結果，受高空槽和低空切變的影響，貴州省西部有一次明顯的降水過程，貴州省人工影響天氣辦公室作業人員針對西北部旱區開展了一次增雨作業，具體作業信息見表1。

5作業效果評估分析

5.1物理檢驗方法

從雷達回波平面分布圖和剖面圖演變情況看，增雨作業時（圖2a），作業區的雷達回波強度為0～30dBz，且回波垂直結構上回波中心強度25～30dBz，15dBz以上回波區域頂高在6km;增雨作業結束后（圖2b），回波強度增強，回波中心強度達40dBz以上，回波中心面積增大，回波中心底高降低，回波高度增加，15dBz以上回波區域頂高可達8km。可見云團催化作業后，雷達回波強度明顯增強。

本次增雨作業后開始逐漸增加雨量，作業后（圖3b）貴州省西部降水效果顯著，地面的小時降水量在作業后普遍增加，1mm以上降水中面積不斷增大，可見，催化作業3h后，地面降水量明顯增多，催化作業有明顯的增雨效果。

5.2區域多參量區域動態對比方法

通過區域多參量區域動態對比方法對此次過程進行雷達、小時雨量進行物理檢驗，可以看出，作業后作業區和對比區雷達回波和小時雨量動態K值呈先增加后減少的態勢，物理響應明顯。

6結論

通過對貴州省2019年5月31日飛機人工增雨作業過程分析，結論如下：

（1）受高空低壓槽、低層切變影響，2019年5月31日貴州省西部有降水天氣過程，有降水性云帶覆蓋，通過歐洲中心細網格、CPEFS模式分析，作業區域濕度條件較好，9：00開始云系發展旺盛，0～-5℃過冷水含量充沛，具有一定的催化潛力。

（2）結合飛行前實況資料（FY-2衛星監測反演云產品、雷達回波、探空），進行作業監測預警分析，制定出5月31日飛行方案，飛機于10：20起飛，11：43著陸，催化劑10：36開始播撒，11：01結束播撒，航程1h23min，作業25min，飛行航線460km，使用碘化銀焰條24枚，作業溫度0～-5℃，作業高度5000～6000m。

（3）通過物理檢驗法定性判斷此次飛機增雨作業區內雷達回波強度增強，回波中心面積增大，回波中心底高降低，回波高度增加，作業后地面降水量增加，通過區域多參量區域動態對比方法對此次過程進行定性物理檢驗，可得出此次飛機增雨作業影響區內雷達回波強度和降水量動態K值呈先增加后減少的態勢，作業效果明顯。