煙臺市一次人工增雨作業(yè)效果評估

高鵬+王冰+王娜

摘 要：文章選取煙臺市2015年一次人工增雨作業(yè)過程進行效果評估，方法為統(tǒng)計檢驗方法中的區(qū)域?qū)Ρ仍囼灒Y(jié)果顯示人工增雨作業(yè)效果十分明顯。2015年春季以來，全市降水明顯偏少，1月至7月中旬較常年同期偏少5成。特別是7月上中旬，全市平均降雨量僅為18.1毫米，較常年同期偏少72.2毫米（少8成），旱情凸顯。加之入夏以來氣溫較高，蒸發(fā)量大，部分地區(qū)旱情呈現(xiàn)逐步加重的趨勢，造成煙臺部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊出現(xiàn)嚴重旱災。市人影辦抓住有利時機，適時組織開展人工增雨作業(yè)，有效緩解了旱情。

關(guān)鍵詞：人工增雨；效果評估；煙臺市；統(tǒng)計檢驗

引言

人工增雨效果檢驗是評估人工增雨技術(shù)總體科學水平和經(jīng)濟效益所不可缺少的重要環(huán)節(jié)，也是用于各級領(lǐng)導決策的重要依據(jù)。由于云和降水自然變率大，人們的認識能力有限，人工增雨效果檢驗一直是個世界性的難題。為了解決這一問題，國外和我國各省、市、自治區(qū)人影業(yè)務科技人員進行了大量的科學試驗研究，得出了一些檢驗方法[1-7]。

人工增雨效果包括直接效果和間接效果兩大方面。直接效果指有否影響云內(nèi)微物理過程和云中宏觀、微觀物理量的大小，包括云的厚度寬度、上升氣流速度、云體溫度以及冰晶和大云滴濃度等；間接效果指有否影響降水產(chǎn)生變化。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

人工增雨效果檢驗是人工影響天氣作業(yè)中不可回避的重要環(huán)節(jié)之一，在整個作業(yè)項目中占有重要地位。所謂人工增雨的效果評估就是要使用一定方法找出作業(yè)后的實測降水量與云的自然降水量的差值。實測降水量在作業(yè)后我們可以實際觀測到。但在現(xiàn)有的科學基礎(chǔ)上，人們卻很難對自然降水量做出明確的定量預報。也就是說人工增雨的效果評估關(guān)鍵在于解決自然降水量的問題上。自然降水量的估計值要比實測雨量困難得多。也就是說，人工增雨的效果檢驗，實質(zhì)上就是采用某種方法對云不催化、本身可以降的雨量進行定量估計的問題。對于自然降水量，目前也只能通過各種間接的途徑來獲得。目前國內(nèi)外常用的人工增雨檢驗效果的方法有三種，即：統(tǒng)計檢驗、物理檢驗和數(shù)值模式檢驗。

本文采用人工增雨效果評估方法參照統(tǒng)計檢驗方法中的區(qū)域?qū)Ρ仍囼瀃8]。區(qū)域?qū)Ρ仍囼炇沁x取一對比區(qū)（指不受催化影響的地區(qū)），一目標區(qū)（是指受到催化影響的地區(qū)）。假設(shè)試驗期內(nèi)對比區(qū)和目標區(qū)的降水量在空間分布上是均勻的。然后以同期對比區(qū)自然降雨量作為影響區(qū)自然雨量的估計值，用影響區(qū)的實測雨量減去該估計值，就得到了人工影響的效果。

人工增雨作業(yè)，一般一個時間點在一個縣級行政區(qū)進行作業(yè)，因此以煙臺市的縣級行政區(qū)域（圖1）為區(qū)域單元。每一次對比試驗選取兩個相鄰的區(qū)域單元進行降雨量對比分析，并且它們地理位置不能為上下風向關(guān)系，同時參照它們的上風向區(qū)域單元降雨量數(shù)值。本文上下風向的區(qū)分以中低空風向為準，一般參照700hPa和850hPa形勢來確定。

2 人工增雨效果評估

本文選取煙臺市2015年一次人工增雨作業(yè)過程進行效果評估，時間是2015年4月2日，為大范圍人工增雨作業(yè)。

圖2a為4月2日08時700hPa天氣形勢圖，圖2b為4月2日08時850hPa天氣形勢圖，圖2c為4月2日08時地面天氣形勢圖?？芍?，煙臺市4月2日在中低空受低壓槽影響，以西南氣流為主，地面受溫帶氣旋影響，以偏南風為主。中低空天氣形勢顯示煙臺上空水汽充足，人工增雨條件滿足。

表1為煙臺市4月2日人工增雨作業(yè)執(zhí)行情況，可知，本次人工增雨作業(yè)為大范圍連續(xù)性，地區(qū)涉及整個煙臺市。圖3a、3b和3c分別為煙臺市4月2日08-10時降水量分布情況。

由表1可知，影響到08時降雨量的人工增雨作業(yè)區(qū)域有棲霞、龍口、福山、海陽、蓬萊、煙臺和萊陽，由圖3實況可知，08時降雨量超過10mm的地方有棲霞、龍口、蓬萊和招遠，福山、煙臺、海陽和萊陽次之。人工增雨作業(yè)區(qū)域平均降雨量為7.7mm，其他區(qū)域平均降雨量為6.6mm，降雨量差為1.1mm，人工增雨使降雨量等級從大暴雨增加到大暴雨，增雨比為17%。

影響到09時降雨量的人工增雨作業(yè)區(qū)域有海陽、蓬萊、牟平和昆崳山，由圖3實況可知，09時降雨量較多的地方有牟平、昆崳山、海陽和長島，福山和煙臺次之。人工增雨作業(yè)區(qū)域平均降雨量為11.0mm，其他區(qū)域平均降雨量為3.2mm，降雨量差為7.8mm，人工增雨使降雨量等級從暴雨增加到特大暴雨，增雨比為2.4倍。

影響到10時降雨量的人工增雨作業(yè)區(qū)域有福山、煙臺和長島，由圖3實況可知，10時降雨量較多的地方有牟平、昆崳山、煙臺和長島。人工增雨作業(yè)區(qū)域平均降雨量為1.7mm，其他區(qū)域平均降雨量為0.9mm，降雨量差為0.8mm，人工增雨使降雨量等級從中雨增加到大雨，增雨比為89%。

3 結(jié)束語

本文選取煙臺市2015年一次人工增雨作業(yè)過程進行效果評估，方法為統(tǒng)計檢驗方法中的區(qū)域?qū)Ρ仍囼?，結(jié)果表明人工增雨作業(yè)效果十分明顯。2015年春季以來，全市降水明顯偏少，1月至7月中旬較常年同期偏少5成，特別是7月上中旬，全市平均降雨量僅為18.1毫米，較常年同期偏少72.2毫米（少8成），旱情凸顯。加之入夏以來氣溫較高，蒸發(fā)量大，部分地區(qū)旱情呈現(xiàn)逐步加重的趨勢，造成煙臺部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊出現(xiàn)嚴重旱災。人影作業(yè)組織機構(gòu)抓住有利時機，適時組織開展人工增雨作業(yè)，有效緩解了旱情。

參考文獻

[1]蔣年沖，吳林林，曾光平.抗旱型火箭人工增雨效果檢驗方法初步研究[J].氣象，2006，（8）：54～58.

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[3]羅遠暉，潘杰麗，李永平.欽州市一次火箭人工增雨作業(yè)效果分析[J].氣象研究與應用，2013，34（2）：61.

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[7]劉麗君，張瑞波，張正國.廣西人工影響天氣云系模式預報效果檢驗[J].氣象研究與應用，2009，30（4）：49～51

[8]房彬，王吉宏，楊文霞.人工增雨效果檢驗的研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2010，38（13）：6756-6758.

作者簡介：高鵬（1986-），男，助工，主要從事氣象服務、人工影響天氣研究等工作。

通訊作者：王冰（1982-），男，工程師，碩士，主要從事氣象服務、防災減災研究等工作。