石羊河流域人工增雨雪的效果评估分析

许蔚生 孙占峰 王兴涛

摘要：统计检验和物理检验是人工增雨（雪）常用的评估方法，统计检验需要大量试验样本，物理检验目前主要是雷达观测演变状况和飞机直接观测云内微物理参数。为了在人工影响天气作业后尽快得出评估结果供政府及环境保护等部门参考，利用雨滴谱记录数据对一次人工增雪作业后的效果进行了评估，发现这些数据在没有常规降雪记录情况下具有一定的参考价值。从评估结果看，人工增雪作业后，降水强度有明显增大的趋势。本文运用统计学方法分析了石羊河流域水资源的现状和人工降雪作业的效果。结果表明，人工降雪在石羊河流域水资源增加明显，同时指出冬春季在石羊河流域进行人工增雪具有一定的潜力，是切实可行的。

关键词：人工增雨雪；降水强度；评估结果。

一、概况

武威市位于河西走廊东部，地处青藏高原北坡的中纬度地带，南靠祁连山脉，北邻巴丹吉林和腾格里沙漠，东接黄土高原西缘，西为走廊平川，境内山地、高山、平原、沙漠、戈壁和冰川等交错分布，海拔从1200米到4900米，地形地貌极为复杂。武威市年平均降水量约260毫米，水资源匮乏且时空分布极为不均，降水主要在夏秋，冬春稀少，中、北部绿州农业区年平均降水量仅为110-170毫米，南部山区最大降水约600毫米以上。

武威市所处石羊河流域是我国内陆河流域人口最密集、水资源严重匮乏、用水矛盾十分突出、生态环境极度脆弱的流域之一，也是全国乃至全世界极度干旱缺水的地区之一。近年来，武威市委、市政府围绕石羊河流域生态环境重点治理，确立了“天上水、地表水、地下水”“三水”齐抓的方针，将人工增雨雪作为实施生态立市战略、增加水资源总量的重要手段之一，着力健全保障机制，完善作业体系，扩大作业规模，提升增雨效益，为抗旱减灾、缓解水资源供需矛盾和生态文明建设提供了有力保障。目前武威市共建成火箭增雨雪作业点45个、高炮增雨防雹作业点14个、焰弹增雪作业点4个，作业覆盖受益面积6000平方公里以上。

二、人工增雨雪的效果评估分析

1、评估对象：2014年1月1日-2014年12月31日石羊河流域人工增雨雪作业效果。

2、人工增雨雪作业情况：2014年1月1日-2014年12月31日石羊河流域所属武威市三县一区63个人工增雨雪作业点累计作业545点次，发射增雨火箭1743枚、高炮弹1962发，施放增雪焰弹2880枚。

3、降水实况：2014年1月1日-2014年12月31日武威市平均降水总量为326.2毫米，较历年平均偏多25%。其中凉州237.6毫米、民勤129.5毫米、古浪447.2毫米、天祝414.6毫米、乌鞘岭490.4毫米。全市平均降水量为1971年以来次多值。与历年相比：凉州偏多39%、民勤偏多14%、古浪偏多27%、天祝偏多15%。

三、评估结论

通过序列试验法、区域双比试验分析法、历史相似天气对比分析法、区域回归分析法、区域对比试验法等对相关数据资料计算分析，以及利用区域数值模拟试验模型、集合分析模型等数值模拟计算，扣除因气候因素自然降水过程多而相应增加降水部分外，2014年1-12月武威市人工增雪的效果为29.3%，人工增雨的效果为27.6%。利用面雨量计算方法和阶梯层次分析法，根据增雨作业点分布和作业点次及发弹量计算，武威市人工增雨雪作业点覆盖及受益面积6000平方公里以上，作业覆盖及受益区平均增加降水量90.4毫米，经换算，增水量达5.42亿立方米以上。

四、典型人工增雨（雪）作业过程效果

1、2月16～17日开展的人工增雪作业，共发射增雪火箭弹61枚、施放增雪焰弹520枚，作业后全市普降小到中雪，局地大雪，祁連山区哈溪、祁连、旦马积雪厚度达8～13厘米。据HJ-1B/CCD、IRS卫星资料显示，祁连山东段山区积雪面积为1140.48平方公里，较去年同期（879.96 平方公里）增加了30%。（图1）

2、4月24日开展的人工增雪作业，共发射火箭38枚、高炮45发，作业后全市普降小到中雪，局地大雪，西营山区最大雪深约20厘米，祁连、旦马、哈溪、大红沟雪深约10厘米。据2014年4月24日HJ-1B/CCD、IRS卫星资料显示，祁连山东段山区积雪面积为4190.72平方公里，较去年同期（121.39 平方公里）增加了33.5倍（图2）。

3、7月7～8日联合永昌县实施跨区域联合增雨作业，共发射增雨火箭76枚、高炮94发，作业后全市普降中到大雨，有21个作业点出现大雨，最大降水出现在古浪大靖，降水量为46.8毫米，增雨作业点降水量比远离炮点的城区降水量多28.8%，使西营、金塔、杂木、黄羊四大河流来水量增加2.9～7.9倍。

五、 小结。通过以上分析，对武威市人工增雨（雪）作业，提出以下建议，仅供参考。

1、人工增雪效果略好于人工增雨，焰弹、火箭增雪效果好于高炮，火箭增雨效果好于高炮。 2、层状云的人工增雨（雪）效果好于对流性积雨云。 3、祁连山区人工增雨（雪）效果好于走廊平川区。

4、云的相对湿度在90%以上，增雨（雪）效果较好，湿度较低，效果欠佳。

参考文献

[1]刘伯华，马晓龙，曹建新. 人工增雨（雪）指挥系统构建与研究[J].中国环境管理干部学院学报，2013，（04）：34-37.

[2]曾光平，刘峻；人工降水试验效果检验的统计模拟方法研究[J]；气象学报；2014年02期

[3]钱莉；王文；张峰；杨永龙；；河西走廊东部冬春季人工增雪试验效果评估[J]；干旱区研究；2014年04期

[4]李宏宇；王华；；北京地区人工增雨作业效果统计分析[A]；中国气象学会2014年年会“人工影响天气作业技术专题研讨会”分会场论文集[C]；2014年