抗旱型火箭人工增雨效果检验方法分析

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济宁地区地处暖温带大陆性季风气候区,汛期降水量占全年总降水量的70.4%,但在冬末春初时期,常有干旱。随着人工影响天气工作的开展,济宁地区主要实施抗旱型人工增雨、增雪,用于缓解旱情和防灾减灾。济宁地区还没有进行过对增雨效果的计算和统计,根据目前的实际情况,对济宁地区人工增雨的效果检验是需要重点解决的问题。  效果检验是人工增雨工作中一个重要的研究内容。国内外普遍应用的增雨效果统计检验方法有序列试验、区域对比试验、区域回归试验、区域控制模拟试验等四种。济宁地区人工增雨作业时段主要集中在2~5月。有利于济宁地区人工增雨的天气系统主要有:冷锋、冷涡横槽、南支槽、南方气旋、回流,根据资料统计分析,西北冷锋是所有冷锋降水中最频繁的系统,在春秋季抓住时机对冷锋天气进行“催化”,将得到很好的增雨效果。大面积火箭人工增雨作业的主要对象是层状云和混合云,其中以层状云系作业效果最好,其次是混合云,而对流云由于持续时间短、移速快、范围小,作业效果一般。本文通过区域雨量对比试验和历史区域回归试验统计方法相对比得出适合济宁地区抗旱人工增雨作业的时机和条件。区域雨量对比试验,利用2007年6月19日和3月3日两次人工增雨个例分析,充分考虑作业时的云条件和多种雷达参量,通过回归分析雷达参量,确定影响面积,选择合适的作业区和对比区,计算出作业时增加的降水量。从区域站所测量的地面降水情况进行分析,两次作业目标区降水量明显大于对比区,两次人工增雨作业都取得了较好的正效果。历史区域回归试验统计,利用1971~2000年的济宁和菏泽的降水资料,对2006~2009年四年的人工增雨较多的月份进行回归分析,得到区域雨量相关系数在0.57~0.82之间,指出随着对比区自然雨强的变化,人工增雨效果有不同的变化趋势,人工增雨效果的最大值跟不同的天气系统有关。结果表明:  1、济宁地区人工增雨试验,在西北冷锋或西南暖湿性气流的稳定性降水系统的影响下,选择合适的对比区,选择有利的时机非常重要,考虑作业时的时间和低槽切变云系,在播撒催化剂在30~60g之间,播撒高度在5~8km之间,仰角在50°~65°之间进行人工增雨作业试验,对济宁市地面抗旱型人工增雨效果评估非常实用。  2、建立了更客观的适合于地市级增雨作业效果评估的区域雨量对比和区域历史回归统计检验方法,并建立了适合于影响区人工增雨作业效果检验的自然降水量的评估方法。  3、利用地面自动观测站观测资料,配以地面天气雷达、气象卫星等设备探测资料,分析抗旱型火箭播云前后云微物理参量和雷达回波的变化及其对降水的影响,发现作业后云物理参量的响应是明显的,人工催化作业试验是有效的。  4、改进了人工增雨效果检验方法,更便于进行多种催化工具和播撒方式的模拟试验研究,并能在人工增雨作业效果检验中得到应用。
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