人工增雨在厦门2017年抗旱减灾中的应用
2018-09-10巫凌寒周振华
巫凌寒 周振华
摘要 2017年8—12月厦门出现了严重的夏秋冬连旱,厦门市气象局积极开展人工增雨作业。为了提高增雨作业成效,采用跨界增建作业基地、联合周边气象部门开展三地统一指挥作业以及申请经验丰富作业队跨境增援作业等新举措,其中11月12—13日作业过程创下了厦门人工增雨作业史上作业规模最大、过程用弹量和作业次数最多的一次增雨作业。通过增雨作业评估,增雨作业方案设计合理,增雨效果明显,可有效地缓解旱情、增加水库蓄水。在2017年厦门市抗旱减灾过程中,对旱情的解除起到了积极作用。
关键词 干旱;人工增雨;增雨效果
中图分类号:P458.121 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2018)06-070-03
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.032
Application of Artificial Rainfall Increase in Drought Resistance and Disaster Reduction in Xia men in 2017
WU Ling-han et al(Xiamen Xiangan District Meteorological Bureau, Xiamen, Fujian 361103)
Abstract From August to December 2017, serious drought had occurred in Xiamen. So Xiamen Meteorological Bureau had actively carried out artificial precipitation enhancement operation. In order to improve the effectiveness of precipitation enhancement operation, new measures such as cross border construction of additional operational bases, joint command of surrounding meteorological departments and application for cross border reinforcement of experienced operational teams had been adopted. Among them, the operation on November 12-13 created the largest operation scale, the largest amount of ammunition and the largest number of operations in the history of Xiamen artificial precipitation enhancement operation. Through the evaluation of precipitation enhancement operation, the design of precipitation enhancement operation scheme was reasonable and the effect of precipitation enhancement was obvious. It could effectively alleviate drought and increase reservoir water storage, and played a positive role in relieving drought in the process of drought relief and disaster reduction in Xiamen in 2017.
Key words Drought; Aficial precipitation enhancement; Precipitation enhancement effect
廈门市地处我国东南沿海—福建省东南部九龙江入海处,背靠漳州、泉州平原,东临台湾海峡。厦门属亚热带气候,位于南方湿润地区,但自然降水相对偏少,水资源条件较差,常年平均降水量约1 300 mm,且年际间降水不均匀,季节间降水量差异大,在降水较少时容易产生气象干旱。2017年厦门市全年降水量仅为982.1 mm,与常年同期相比显著偏少26.3%;2017年厦门市平均温度21.8℃,较常年同期升高1.1℃,异常度2.0;2017年厦门市日照总时数为2 212.8 h,较常年同期增加335.0 h,异常度为2.4;异常偏高的气温与异常偏多的日照,导致水分蒸发量明显增加,加剧了干旱,降低了水库水位,导致土壤持续缺墒。尤其是8—12月降水持续显著偏少, 8月中下旬开始呈现旱象,而后持续发展,10月21日达到特旱级别,并持续到年底,直到2018年1月初的暴雨过程才完全解除旱情,连旱日数达到123 d;部分地区出现历史同期最强的气象干旱,并出现水库蓄水严重不足,人畜用水困难,部分农作物、果树受旱,森林火险等级居高不下等问题,水资源短缺形势较严峻。
2017年厦门干旱期间,在水资源紧缺和抗旱减灾的迫切要求下,在厦门市政府高度重视和支持人工影响天气工作的形势下,厦门市气象局积极组织开展以增加水库蓄水、改善土壤墒情、降低森林火险等级、净化城市空气质量为目的的地面人工增雨作业。该文主要介绍2017年厦门市人工增雨作业条件、装备、增雨作业新举措和增雨作业情况,并对2017年人工增雨作业效果进行了分析与评估,为厦门今后进一步发展人工影响天气工作、提高人工增雨效果提供参考。
1 人工增雨作业条件和作业装备
人工增雨是采用人为方法对一个地区上空可能下雨或正在下雨的云层施加影响,开发云中潜在的降水资源,使降水量增加。实施人工增雨作业需要在一定有利的降水天气系统条件下进行,当厦门市上游已有降水出现,或上游方向天气系统处于发展中,新一代天气雷达观测到有可能形成降水的回波,根据系统来向、种类和实况强度,组织实施地面火箭作业或烟炉作业。
人工增雨可以分为冷云人工增雨和暖云人工增雨两类。开展冷云人工增雨作业时,采用BL-1A型火箭发射装置,向云中播撒碘化银催化剂,作业时采用多点多次联合作业的方式;开展暖云人工增雨作业时,采用地面烟炉发生器,向云中播撒氯化钾和氯化钙,作业时采用单点多次作业的方式,以达到提高降水效率的目的。
2 人工增雨作业新举措
2.1 跨界增建作业基地
由于厦门民航班次多,空域繁忙,厦门区域人工增雨作业空域申请难度大,为了便于开展人工增雨作业,及时抓住有利天气时机实施人工增雨作业,有效提高作业成效,厦门市气象局在厦门上游年相邻的漳州市长泰县各建一个人工影响天气标准化固定作业基地和人工影响天气远程遥控地面焰条播撒作业点(烟炉点)。标准化固定作业基地位于长泰五四农场,117°47′49″E,24°45′7″N;烟炉安装于吴田山二尖,117°51′55.6″E,24°43′21.1″N,海拔高度1 044 m。为了便于有效开展人工增雨作业工作,加强长泰人工影响天气标准化固定作业基地和吴田山远程遥控地面焰条播撒作业点的运行管理,厦门市气象局与福建省漳州市长泰县气象局签订了人工增雨作业业务委托协议,厦门市气象局承担所有经费并负责人工增雨作业的计划和指挥,长泰县气象局按照人工影响天气规章制度和操作规范,负责现场增雨作业的实施以及作业点场地、增雨作业设备等维护。
2.2 联合周边县市统一指挥开展作业
10月11日根据天气形势研判,10月14日08:00—16日08:00受“卡努”外围和北方冷空气的共同影响,天气形势具备一定的动力条件,水汽和热力条件不足,闽南地区具备弱降水天气条件,预报研判有小阵雨天气过程。为了提高人工增雨作业效果,厦门市气象局向厦门周边地市发出由厦门市人影办统一指挥联合开展人工增雨作业的请求函,得到了泉州市气象局和漳州市气象局的大力支持,这是厦门人工增雨作业史上第一次联合周边县市开展增雨作业。10月14—15日人工增雨作业过程中,在厦门市气象局统一指挥下,共有泉州南安市和永春县、漳州龙海市和长泰县以及厦门同安区和翔安区等县市气象局联合开展人工增雨作业,取得了良好效果。
2.3 经验丰富作业队跨境增援作业
随着旱情的发展,11月9日预测11月12日08:00—13日20:00有降水天气过程,并有较好的增雨潜力。厦门市政府听取厦门市气象局领导对此次降水过程增雨潜力预报和联合漳州、泉州气象部门统一指挥开展三地人工增雨作业计划的汇报后,市领导指示要求在此次降雨天气过程,增大人工增雨作业强度,具体提出了新增4个增雨作业点同时开展作业,尽可能提高增雨效果。但厦门市增雨作业装备和队伍不足,无法再增派4个作业队,只得向人工增雨经验丰富的龙岩市气象局发出增援请求,得到了龙岩市气象局派出4支作业队伍携带作业装备到厦门协助开展增雨作业的支援。
11月12—13日過程增雨作业不仅是厦门人工增雨作业史上最大规模,而且联合漳州、泉州气象部门开展三地人工增雨作业,并得到了来自龙岩气象部门的4个作业队的支援。在厦门市人影办统一指挥下,厦门岛外4个区6个作业点、厦门周边的漳州市长泰县2个作业点、龙海市1个作业点及泉州南安市1个作业点共10个作业点同时作业;增雨作业4轮,发射火箭弹156枚,在长泰吴田山烟炉作业点燃烧5根增雨烟条,创下了厦门增雨作业史上过程用弹量和作业次数最多的一次。
3 2017年人工增雨作业情况
2017年厦门市气象局联合周边地市分别于9月28日、10月14—15日、11月7日、11月12—13日、11月18日、11月20—21日、11月25日、12月16日和12月28日在厦门集美区、海沧区、同安区、翔安区和漳州长泰县、龙海市以及泉州南安市、永春县组织实施地面人工增雨作业69次,发射火箭弹302枚,燃烧烟条23根(表1)。
4 人工增雨作业效果评估
采用物理检验和区域对比检验相结合的方法,对2017年9—12月厦门市气象局开展的9次人工增雨作业进行效果评估。通过分析每次人工增雨作业的作业部位、作业时机等技术指标,对比作业云系催化前后新一代天气雷达和双偏振雷达回波特征的演变情况,对比计算每次作业过程增雨量分析可得,厦门市气象局开展的9个人工增雨作业过程中,有5个过程(9月28日,10月14—15日,11月12—13日,11月20日,11月25日)有不同程度的增雨效果,其中11月12—13日增雨效果最为明显。另外,11月7日、12月16日和28日等3个过程,由于增雨潜力不足且采用单点单次小范围作业等原因导致增雨作业效果不明显;11月18日过程,由于增雨作业机会在10:00左右,但空域繁忙的问题,导致作业时机偏晚,作业时已失去最佳作业时机,增雨作业效果一般。
2017年8月中下旬出现旱象后,厦门市气象局密切关注天气形势变化,抓住每一次有利于开展人工增雨作业的机会,联合周边地市气象部门于9—12月在厦门集美区、海沧区、同安区、翔安区以及漳州长泰、龙海和泉州南安、永春等地积极组织开展了69次地面人工增雨作业,发射火箭弹302枚,燃烧烟条23根,累计影响面积27 537 km2,累计增雨量4 926.9万m3(万t),相当于为厦门市(1 699.4 km2)增加有效降水13.7 mm,总体增雨效果明显。
5 小结
2017年厦门市抗旱减灾过程中,厦门市气象局根据旱情发展情况和人工增雨潜力条件设计不同的增雨方案,并采用跨界增建作业基地、联合周边气象部门开展三地统一指挥的人工增雨作业以及经验丰富作业队的跨境增援等新举措,11月12—13日作业过程创下了厦门人工增雨作业史上作业最大规模、过程用弹量和作业次数最多的一次增雨作业。通过2017年厦门人工增雨作业效果分析和评估得出,2017年厦门市气象局人工增雨作业方案设计合理,根据云系条件合理选择作业点,大部分作业时机把握准确,作业部位选择适当,采取了分时间段多点多次作业的方式进行作业,取得了明显的增雨效果,对缓解旱情、增加水库蓄水、改善土壤墒情、降低森林火险等级、净化空气质量起到了积极作用。
参考文献
[1] 李晓鹤,李亚丽,袁佰顺.人工影响天气在天水市气象防灾减灾中的应用[J].安徽农业科学,2016,44( 35):196-197.
[2] 陈彬彬. 2017年10月14—15日厦门市人工增雨作业效果评估[A]. 第35届中国气象学会年会 S16 人工影响天气理论与应用技术研讨[C].中国气象学会,2018:4.
[3] 唐作佳,邓树荣,唐小琴,等.人工影响天气技术原理及应用[J].农业灾害研究,2018,8(3):26-27.
[4] 田磊,胡文东,翟涛,等.人工影响天气业务集约化研究[J].宁夏农林科技,2017,58(6):55-58.
[5] 李玉中,王春乙,程延年.农业防旱抗旱减灾工程技术与应用[J].中国工程科学,2012,14(9):85-88,95.
[6] 章莹菁,陆耀辉,徐明,等.桐庐伏旱时期人工增雨条件分析与应用[J].浙江气象,2007(3):27-31.
[7] 韩铁军,马勇,闫舒雅,等.人工增雨对缓解农业旱情的作用分析[J].农业开发与装备,2018(10):86-87.