濮陽人工增雨作業的有利時機和效果分析

2022-11-10 13:57:02 字數 3101 閱讀 5284

箍蟊應用科學

吉振習 ,韓錚錚 ,劉禮峰。,韓相斌 ,常曉茹

(1.河南省南樂縣氣象局,河南南樂457400;2.河南省濮陽市氣象局,河南濮陽457000

3.河南省寶豐縣氣象局,河南寶豐467400)

摘要利, ̄ify一2c衛星雲圖的雲團演變、雲頂亮溫,濮陽市都卜勒雷達的基本反射率、速度、垂直液態含水量等產品,結合自動站逐時資料和高空的天氣形勢,對這次增雨作業過程,從人工增雨效果檢驗等方面進行分析。經過分析發現,在有利的天氣形勢下,只要抓住有利增雨作業時機,選擇合適的增雨作業區域,無論是高炮還是火箭,增雨效果都是比較明顯的,都能達到預期效果。關鍵詞人工增雨;有利時機;增雨效果分析

中圈分類號p481文獻標識碼a文章編號1673—9671一

o引言2007年3月24日濮陽市人影辦進行了人工增雨作業,這次作業雲系

是典型的層狀雲系。層狀雲系是我國北方降水的主要雲系,其水平範圍廣闊、降水持續時間長,一般降水強度不大,但層狀雲降水在時間和空間上也有不均勻性,在層積混合雲降水過程在經常會觀測到降水。層狀雲不僅受大尺度天氣系統影響,實際上還具有複雜的中小微尺度結構。

層狀冷雲人工增雨機制:在雲體過冷卻(一l24℃)部位,播撒人工冰核或致冷劑,迅速形成數濃度為io-io0/l的冰晶,既通過蒸—凝過程使雲中過冷雲水轉化為降水,又使一部分冰面過飽和水汽通過凝華方式轉化為降水,凝華潛熱的釋放導致雲內空氣增溫和區域性上公升運動加強,促使雲和降水的發展和持續。用靜力催化來增加層狀冷雲的降水是最常用的方法。

對層狀雲,由於氣層通常處於熱力穩定狀態,動力效應不明顯。數值模擬表明,低空輻合中層輻散的層狀冷雲,當過冷水區完全冰晶化後,在雲中產生對流泡,激發形成嵌入對流雲,使影響雲區的最大含水量增加,溫度公升高,累積雨量增大。

3)高炮、火箭播撒的特點。高炮播撒時高度和距離靠射擊仰角和

人雨彈自炸時間長短來決定的,在人雨彈自炸時間不變的條件下,播撒高度隨射角而發生改變。彈丸從發射的瞬間到空中**的這段時間就是人雨彈設定的自炸時間,是固定的。它的炸點就是播撒點,我們可以把它定義為「定點播撒」。

4)不同型別的雲播撒高度的確定。層狀雲:由於層狀雲中上公升氣流速度較小,所以催化層高度應盡可能高些,以使人工冰晶形成後能充分利用較厚雲層的增長條件提高增雨效率。

積狀雲:一般情況下,應把火箭開始播撤點確定在一4℃層。作業催化雲層的雲頂溫度處於一1o℃—一24℃,最好在一20℃。

對層狀雲進行播撒催化,人雨彈炸點應在一10℃—一15℃溫度層;用火箭進行播撒時,把開始播撒點確定在一lo℃溫度層。對積狀雲進行催化作業,人雨彈炸點應選在溫度層,火箭開始播撒點確定在_4c溫度層。

3高炮火箭增雨作業效果分析

濮陽縣、清豐縣、南樂縣業,共發射火箭彈7枚、炮彈17發,作業高度5ooo ̄;受高空低槽東移和西南氣流的共同影響,3月24日濮陽市普降大雨。全市除台前縣降水在15—28公釐外,其他縣降水均在30公釐以上,其中有3個站降水在26.o-45.6公釐,2個站降水在50.2—78.8公釐,強降水中心在濮陽市區和清豐縣,雨量分別為62和64公釐,可見高炮、火箭增雨作業後,過程降水明顯,達到區域暴雨,有效緩解了濮陽市的旱情,對小麥返青生長十分有利。

1資料**

本文資料**於河南濮陽市20o7年3月24日的人工增雨。對2002-2oo7

年河南濮陽春秋季102個降水個例進行天氣學分析發現2007年3月24日的降水個例屬型的低槽一切變線型層狀雲降水此型別約佔春秋季降水個例的32%其降水過程自然降水以普及小到中雨為主,濮陽地區易出現大雨或暴雨兩級的降水,是河南濮陽春秋季有利的增雨雲系之一。

2人工增雨作業的有利氣象條件分析

2.1雲層條件

4結論1)低槽雲系和切變線雲系表現出不同的結構特徵和降水特徵。低

槽雲系具有明顯的不均勻性,雲系中分布有低亮溫帶;切變線雲系的雲頂亮溫較高,結構比較均勻。

2)700] ̄帕切變線南側具有較好的動力輻合條件和水汽條件,有利於自然降水的形成而切變線北側雖具備動力輻合和對流不穩定條件,但低空水汽條件差因此自然降水率低。

3)依據衛星資料可以提前對河南省濮陽市的增雨潛勢條件進行初步判定,高空槽前低空切變線附近南側具備較好的增雨潛勢條件。

4)人工增雨條件:雲和降水過程處於發展或持續階段,雲層較厚,有持續上公升氣流,雲底較低,過冷雲層較厚有過冷水、冰晶數濃度較低。

5)本次降水過程的大尺度天氣背景非常有利中緯度為兩槽一脊型,有低槽東移影響濮陽市;700hpa上西南氣流明顯,水汽輸送豐富;850hpa ̄有切變線存在,西南有低渦沿切變線東移。

用py一2c反演的雲物理引數對典型個例的增雨潛勢做進一步分析發

現:切變線雲系為穩定的暖云云系,雲頂溫度較高一般在一1o~30℃之間,雲粒子有效半徑一般小於10微公尺,其中嵌有有效半徑達到10~18微公尺的區域,相比之下,低槽雲系的雲頂溫度較低,一般低於一2o℃,雲粒子有效半徑比較大,其上發展的低亮溫帶結構的雲頂溫度最低達到一52 ̄c,雲例子有效半徑達到20~35微公尺,說明低槽雲系以冷雲為主。24日15時後低槽一切變型雲系上出現中小尺度雲團,雲團底部處於暖云云系中上部處於低槽冷云云系中,雲頂溫度比較低,達到一50℃以下,雲粒子有效半徑超過了2o微公尺此時由於暖雲中含有豐富的雲水和雨水,冷雲含有豐富的冰晶粒子,有利於「播撒一**」機制的產生。

2.2雷達回波資料的分析研究

1)河南濮陽春秋季層狀雲降水的天氣型別有低槽型、切變線型、低槽切變線型;地面主要影響系統有冷鋒、地面倒槽、冷高壓。春秋季降水主要為層狀雲降水和以穩定性為主的混合性降水。強度30db, ̄右、分布均勻的連續性片狀回波,抬高仰角一般有o ̄c層亮圈,高顯上

有0℃層亮帶,這種回波穩定、維持時間長,有明顯增雨潛力,其回波

分布區域也是很好的作業區域。分布不均勻、中間有空隙的片狀弱降水回波一般o。c層亮圈和高顯上0℃層亮帶不明顯,其人工增雨潛力小,不利於飛機人工增雨作業。

以穩定性為主的混合性降水回波強度強,範圍大,維持時間長,移動緩慢,此回波人工增雨潛力最大,其大於30dbz上下的回波分布區域是最佳作業區域。

2)降水回波高度秋季高於春季,且春季隨月份增大,回波高度增高,秋季隨月份增大,回波高度降低。o℃層高度隨季節和月份的變化而變化。同等回波強度下,回波高度越高,其人工增雨潛力越大。

參考文獻

【1]周荃.河南省層狀雲系多尺度結構和人工增雨條件研究[d].江蘇:南京資訊工程大學,2004.

【2】胡雯,申宜運,曾廣平.南方夏季對流運人工增雨技術研究….應用氣象學

報作者簡介

吉振習(198o一),男,漢族,河南省南樂縣人,大學本科,助理工程師,河南省南樂縣氣象局,主要從事氣象科技服務。

濮陽人工增雨作業的有利時機和效果分析

摘要利用fy 2c衛星雲圖的雲團演變 雲頂亮溫,濮陽市都卜勒雷達的基本反射率 速度 垂直液態含水量等產品,結合自動站逐時資料和高空的天氣形勢,對這次增雨作業過程,從人工增雨效果檢驗等方面進行分析。經過分析發現,在有利的天氣形勢下,只要抓住有利增雨作業時機,選擇合適的增雨作業區域,無論是高炮還是火箭,...

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