成都地区一次春季飞机增雨作业效果评估

孙杰夫

摘 要：成都地区冬、春季降水偏少，污染天气天数多，适时开展人工增雨符合地方社会发展需求。本文采用对比区域试验方法对2018年春季成都地区一次飞机增雨作业过程进行效果评估，结果表明此次飞机作业增雨效果明显，作业后影响区域普降小雨，空气质量也有明显转好。

关键词：人工增雨；效果评估；除霾

成都作为西部地区重要中心城市，常住人口超过1600万，全年降水充沛，但季节分布不均，其中春季降水偏少，而成都又地处盆地，气象扩散条件差，加之春季雨水偏少，易形成雾霾天气。人工增雨是目前投入少、效率高、开发云水资源有效缓解雾霾天气的重要途径。随着科技发展，人工增雨需求越来越大。关于飞机增雨作业，人工影响天气业务工作者进行了很多研究，并取得了一定的成果。飞机人工增雨是指利用飞机在云体的适当部位，选择适当的时机，播撒催化剂，以增加地面降水来缓解干旱、减轻空气污染的科技技术措施。到2015年，飞机人工增雨已成为成都市人工影响天气中心常态化开展的业务之一，每年针对冬、春季雾霾天气，在10月至次年4月适时开展飞机增雨作业，有效的缓解了雾霾天气造成的社会影响，取得了良好的社会经济效益。人工增雨效果评估是世界性难题，由于地域、自然环境、作业天气条件和作业技术的差异，世界各地的人工增雨效果千差万别，目前国内外常用的人工增雨检验效果方法有物理检验、数值模式检验及统计检验。

一、研究方法与数据来源

本文采用的人工增雨效果评估方法为区域对比试验方法，即选取一块对比区域（未受作业催化剂影响区域），一块目标区域（作业催化影响区域）。假设作业期间两块区域的降水量在空间分布上是均匀的，然后令同期对比区域降水量作为自然降水量的估计值，再用影响区域的降水量减去估计值，最后得到增雨效果。本文所用降水量数据来源于经过质控后的成都地区区域自动站监测雨量数据。

除霾效果评估选取作业区域当天的AQI指数作为估计值，作业后一天AQI作为目标值，用目标值减去估计值，得到除霾效果。AQI数据来源于成都市环保局环境监测站。

二、增雨作业背景

2018年4月9-12日，成都地区平均AQI指数为119，为中度污染，最大日平均AQI指数为131，出现在4月11日。针对此情况，成都市人工影响天气中心密切关注环流形势，随时准备适时开展飞机人工增雨作业。

参考成都市气象台4月12日11时发布的人工影响天气作业条件专题预报，从12日夜间到13日白天阴天有小雨，降水区域为全市范围，具备增雨条件，成都市人工影响天气中心决定于4月12日夜间开展飞机人工增雨作业。

三、飞行作业方案

根据对4月12日夜间天气形势，制定飞行方案如下：①飞行路线图（图一）；②飞行路线：广汉-彭州-都江堰-崇州-大邑县-邛崃市-蒲江市-天府新区-简阳-中江-广汉；③播散区域：都江堰-崇州-大邑县-邛崃市-蒲江市-天府新区-简阳；④作业高度：4000-6000米；⑤播散烟条：20根（每根AgI含量为12.3g）⑥作业时段：4月12日18：30--21：00。

四、作业实况

4月12日傍晚，成都地区主要以层云为主，适合开展人工增雨，成都市人工影响天气中心于当天18：43分开展飞机增雨作业，18：55分飞机进入都江堰境内开始播散催化剂，作业高度为5000米，于21：03分完成播撒作业，21：19分飞机落地，飞行路线与制定方案一致，共燃放烟条20根。作业过后催化区域普降小雨，降水明显。

五、作业效果评估

1.目标区域

根据高空分风向风速显示，作业时西北风向，云体移动速度约为6m/s，播散距离320km，催化有效时间为1小时，影响范围为飞行路径东南向约20km，累计影响面积约为6000km2，该区域为作业目标区域（图二），具体为都江堰、崇州市、大邑县、邛崃市、天府新区、简阳市。

2.对比区域

对比区域根据图示为成都主城区及二圈层区域，具体为主城区、新都区、郫都区、温江区、新津县、双流区及龙泉驿区，以上区域是未受催化剂影响区域。

3.降水量分析

采用区域雨量对比法进行统计检验定量評估增雨量，设目标区（作业影响区，下同）作业后3小时平均降雨量为R1（mm），对比区同期平均降雨量为R2（mm），则人工增雨作业后目标区总增雨量为：

P=R1-R2

降水量采用各区县自动站平均值，目标区域平均降水量为4.2mm，对比区域平均降水量为0.4mm，面雨量增加3.8mm，累计增加降水228万方。

4.AQI指数变化

4月9日成都市各区平均AQI为129，4月10日全市平均AQI为121，4月11日全市平均AQI为131，4月12日成都市各区全天平均AQI指数为95，4月12日进行飞机人工增雨后，4月13日成都市各区全天平均AQI指数降为43，全市各区平均AQI指数明显下降（图九），通过降雨对改善了空气质量起到了正面作用。

六、结语

1.作业后，目标区域普降小雨，面雨量增加3.8mm，累计增加降水228万方，催化效果明显。

2.作业后，AQI指数由119降为43，空气质量由中度污染转为良。

3.成都市人工影响天气中心结合实时天气情况，适时开展飞机人工增雨作业，催化区域普降小雨，此次作业对增加降水、改善空气质量起到正面作用。