云中液态水含量在人工影响天气中的运用

王沛斌

乌兰察布市气象局，内蒙古乌兰察布 012000

云中液态水含量在人工影响天气中的运用

王沛斌

乌兰察布市气象局，内蒙古乌兰察布 012000

云中液态水含量在人工影响天气作业中的作用很大，具有深远的意义。本文主要分析云中液态水在人工影响天气中的意义，并进一步提出云中液态水的探测方法及应用前景，从而加强人工影响天气作业中人工降雨的效果。

人工液态水含量；人工影响天气；应用

人工降水是一项先进的科学技术，它主要是对需要进行降水地区的云层实施降水技术。在人工影响天气作业中，云中液态水含量的相关数值很重要，它是决定是否能够进行人工降雨的重要因素。近几年，云中液态水含量在人工影响天气中的应用是气象研究者的研究热点，在研究过程中，运用有效的探测方法来研究云中液态水含量，并对该技术在人工降雨中的推广做出前景展望。下面我们就来具体分析一下。

1 云中液态水在人工影响天气中的意义

云中液态水可以保持大气中的水分收支平衡，它的分布特征与演变规律是气象研究者的研究重点。云中液态水的意义很深远，它并不是独立的个体，与其他水分子之间是相互作用的，并对全球气候的变化产生有重要的影响。在气象学与物理学研究过程中，云中液态水含量是比较重要的云物理参数，它是气象研究者研究云物理过程的主要参考，也是气象局进行人工降雨作业的重要指标。另外，云中液态水含量的高低可以直接影响人工降雨的效果，可见云中液态水在人工影响天气中的重要作用。

人工影响天气作业过程中，云中液态水含量包含过冷水含量，实际上过冷水含量在人工降雨过程中是很重要的参照指标，以我国北方进行人工降雨目标云系来说，主要将该云系分为三个层次，并且需要从上到下进行分层，主要有冰晶层、冰晶与冷水滴共存层、水滴层。其中，冰晶层主要在-25℃到-30℃之间的区域。另外，冰晶的浓度相对较高，经过凝华后增长到最高点会自由下落，自由下落的过程中会播种目标云系中间层的冰晶，从而形成冰晶与冷水滴共存层，这一层次的温度一般在零摄氏度以下，它是根据冰水的转化进而形成的，也可以说它有“饲养”冰晶的作用。在目标云系的最底层，由于过冷水滴比较繁多，相对成熟的冰晶通过对过冷水滴的获取逐渐开始变大，从而形成了雪花。目标云系中的水滴层，温度一般在零摄氏度以上，中间层的冰晶落入水滴层后由于温度的升高会融化成雨滴，雨滴在掉落过程中就会因相互摩擦而逐渐增大。通过以上的分析我们可以了解到，在目标云系中的中间层与最下层中，过冷水滴与云中液态水含量都与降水有着很密切的联系。

2 云中液态水的探测方法

为了更好的观测气候变化与灾害天气的发生，气象部门要有计划地测量云中液态水，这对更好的掌握人工降雨的指标也具有重要意义。云和雨在气象部门研究中变化指数都很大，并且具有一定的复杂性和多变性。所以，科研人员在进行云中液态水含量的探测过程中，难度也比较大。目前，我国气象部门的探究重点就是要及时、准确的探测出云中液态水含量，这将是一个巨大挑战。对于云中液态水含量的探测方法有很多种，运用比较多的探测方法为微波辐射计探测、卫星遥感探测、飞机探测与雷达探测。这四种探测方法各有利弊，在探测过程中要根据实际状况选择合适的探测方法才能够取得理想效果。

近几年，微波辐射计探测技术应用比较广泛，相对其他探测技术也比较成熟，在云中液态水含量的探测过程中，由于所需的探测时间比较长，所以需要探测技术具有很好的连续性。但是微波辐射计探测技术的缺点是获取的信息具有局限性，并不能全面、系统的探测出想要得到的相关数据。如果运用微型遥感探测技术来探测云中液态水含量，可以获取比较广泛的探测信息，而它的缺点则是会因为时间与空间影响分辨率，人工发出的作业要求不能及时回应，从而会延误工作进度。目前，只有飞机探测才可以直接探测到云中液态水含量，由于条件有限，我国的增雨飞机只有增雨一个用途，并不能做云中飞行探测工作。同时，在降雨过程中飞机并不能探测到整个降雨过程，针对云中水含量中的数据也无法进行探测，因此，如果气象局在人工降雨中有实时探测的需求，飞机探测是做不到的。

在对云中液态水含量进行探测过程中，只有雷达最能满足探测的需求，它不仅可以保证空间探测的连续性，还可以在所有空间范围内进行探测，在人工影响天气作业中雷达探测技术可以发挥出它的全部优势。近几年，雷达产品与探测技术相继被提出，在人工影响天气中被广泛应用，它可以准确的获取云中液态水含量，还可以实时的了解水含量在云中的分布状况，对人工降雨来说是一项重要的指标。根据研究表明，雷达技术可以从不同高度、不同角度探测出云中液态水含量，可以给人工降雨的区域实时的提供有效的数据，从而推动我国人工影响天气技术的不断发展。

1998年，我国新一代天气雷达网出现，它对于人工影响天气的作业有至关重要的作用。在垂直积分液态水含量被提出后，它可以直接的反映空中水资源的分布状态，因此为人工降雨工作带来重要的参考数据，从而也在人工影响天气作业中被广泛应用。经过反复的研究试验，可以了解到，虽然垂直积分液态水含量在目前被广泛的运用，但是它也有不足之处，它不能准确的分辨清楚云中降水粒子的性质，在整个云层中，垂直积分液态水含量主要是根据不同雨滴建立的雷法反射率因子和液态水含量获得的，根据云层的变化和降水粒子的不同，雷达所反射出来的因子和云中液态水含量中有不一样的关系，因此，垂直积分液态水含量在计算过程中就会存在一定误差。

3 云中液态水含量探测技术在人工影响天气中的应用前景

随着我国经济的发展，科学技术的水平也在不断进步，在气象研究中，雷达技术以及其他探测气象技术设备在不断的更新与完善，此后将利用高新技术精准的探测云中液态水含量。随着探测技术的不断完善，探测技术的准确度与连续性也相继提高，给人工影响天气的作业带来一定的参考价值。在目前来看，云中液态水含量的探测技术还存在许多问题，需要将不同的探测设备相互结合，弥补技术中的不足，这个问题也是未来气象研究员需要研究的重点。

4 结论

本文通过对云中水含量在人工影响天气中应用的分析可以了解到，气象部门要想更好的掌握人工影响天气的重要指标，就必须准确的探测出云中液态的水含量。除此之外，气象研究人员还需要利用相应的云中液态水探测技术，来准确的获取云中液态水含量。云中液态水含量的数据在人工影响天气作业中及其重要，因此要具有准确性。在未来的人工影响天气工作中，气象研究员要完善并运用云中探测高新技术，精确的探测出云中液态水含量，从而会在一定程度上提升气象部门人工降雨的效果，也可以大大满足人们对降雨的需求。

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1674-6708（2015）145-0057-01