基于模式的混合云系人工增雨作業潛力個例分析及單次檢驗

摘 要：使用云降水精細化分析處理系統中的相關產品和衛星反演產品，分析2021年6月2—3日米林氣象干旱區混合云系的結構和人工增雨作業條件，并對其CPEFS模式進行適用性檢驗。結果表明：CPEFS模式對西藏積層混合云系降水過程的云帶走向和主云區位置的模擬基本與實況一致，云頂溫度、云頂高度接近實況，因此，可以更科學地作為西藏人工增雨條件決策的依據，對科學開展人工影響天氣作業指揮具有一定的指導意義。而且CPEFS模式預報的云層性質和垂直結構與實況接近，液態含水量高的部位可能有很好的冷暖云催化增雨潛力。

關鍵詞：人工影響天氣；作業條件；模式預報

中圖分類號：P458 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

人工影響天氣是氣象服務的重要科技手段之一，根據《人工影響天氣管理條例》的規定，人工影響天氣是指為避免或減輕氣象災害，合理利用氣候資源，在有利的天氣條件下，在適當的部位、時機，播撒適當的劑量，實施增雨雪、防雹等人工干預的科學措施[1]。

近年來，在防災減災，尤其高原生態保護與修復、云水資源開發的迫切需求下，西藏自治區人工影響天氣中心和各市（地）縣人影辦一直在廣泛開展人工增雨和人工防雹作業。

1 需求分析

西藏自治區氣候中心發布的2021年5月31日氣象干旱監測結果（圖1）顯示，八宿出現重旱；林芝、察隅、米林、定日為中度氣象干旱。

最新雨量監測顯示，5月30日08：00—6月2日08：00，巴宜區降水量達19.2 mm，氣象干旱解除。研究的主要增雨潛力區在米林氣象干旱區（圖2）。

2 天氣形勢分析

6月2日08：00—3日08：00，500 hPa圖中可看出西藏那曲中部有明顯的低壓生成，且后期不斷東移南壓，高原中東部地區位于槽前西南氣流影響區（圖3）。

3 增雨作業條件

6月2日08：00—3日08：00典型時刻云體垂直結構預報分析（圖4～5）：6月3日00：00米林氣象干旱區有積層混合降水云系自西向東方向移動，其中，垂直累積液態水在0.01～2.5 mm，云底高度在3～6 km，云層總厚度在3～11 km。

根據典型時刻6月3日00：00云體垂直結構預報（圖6）：米林氣象干旱區一帶降水云以暖云為主，最大過冷水位于0～-5 ℃，過冷水含量最大為1 g/kg，冰晶粒子數濃度值在1～200個/L。綜上分析，米林氣象干旱區一帶過冷水含量較高（Qc），因此，云系影響的米林氣象干旱區有一定的增雨作業潛力。

4 模式產品檢驗

利用6月2日08：00開始預報的CPEFS模式云宏觀產品，對米林氣象干旱區作增雨潛力分析；并利用FY-4A衛星反演的云特征參量，將此次降水過程中CPEFS模式預報產品進行適用性驗證[2-3]。

利用6月2日08：00—3日08：00典型時刻6月3日00：00的衛星反演產品對模式預報云帶進行檢驗，模式預報米林氣象干旱區有積層混合降水云系自西向東方向移動（圖7），典型時刻3日00：00的衛星反演云類型圖顯示主云區走向和模式預報一致，同樣在米林氣象干旱區一帶。模式預報的云帶和衛星監測結果對比分析表明，CPEFS模式預報云帶的走向、云區分布與實測結果基本一致。

典型時刻6月3日00：00 CPEFS模式預報（圖8），米林氣象干旱區一帶云頂高度在4～13 km；FY-4A衛星反演的拉薩一帶云頂高度4～11 km（圖6），模式預報的積層混合云系，云頂高度較實況略偏高。

典型時刻3日00：00 CPEFS模式預報的拉薩一帶云頂溫度在-5～-15 ℃；25日21：00 FY-4A衛星反演的拉薩一帶云頂溫度在-5～-30 ℃（圖9）。模式預報的云頂溫度較實況略偏低、偏強。

5 結論

（1）通過對比分析6月2日08：00—3日08：00和典型時刻3日00：00降水過程CPEFS模式預報云帶、云頂溫度、云頂高度和FY-4A衛星反演的云類型、云頂高度、云頂溫度，表明CPEFS模式對云帶走向和主云區位置的模擬基本與實況一致，模式模擬的云頂高度較實況略偏高；云頂溫度較實況略偏低。分析垂直累積過冷水含量和云垂直結構，發現2日08：00—3日08：00米林氣象干旱區一帶過冷水含量高，最有可能的暖云催化增雨潛力區就在此處。

（2）CPEFS模式對西藏基層混合云系降水過程的云帶走向和主云區位置的模擬基本與實況一致，云頂溫度、云頂高度接近實況；經過幾次模式檢驗結果基本一致，因此，CPEFS模式可以更科學地作為西藏人工增雨條件決策的依據，對科學開展人工影響天氣作業指揮具有一定的指導意義。

參考文獻

[1] 王麗霞，周萬福，張莉燕，等.青海省春季一次積層混合云飛機人工增雨作業個例分析[J].氣象科技進展，2023，13（4）：50-56.

[2] 王瑾.黃土高原積層混合云宏微觀探測及人工增雨物理響應研究[D].蘭州：蘭州大學，2022.

[3] 楊作才.人工增雨作業條件與效果分析[J].低碳世界，2020，10（7）：13-14.

收稿日期：2024-06-11

作者簡介：益西卓瑪（1990—），女，西藏昌都人，工程師，研究方向為大氣物理與大氣環境。#通信作者：米瑪卓瑪（1988—），女，西藏拉薩人，助理工程師，研究方向為大氣物理與大氣環境，E-mail：17708938000@163.com。