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2019年5月26日朝阳飞机人工增雨作业分析

2019-09-10刘安然李普庆张楠孙子媛王宏超余克勤徐一丹李抒泽

农业灾害研究 2019年6期
关键词:雷达

刘安然 李普庆 张楠 孙子媛 王宏超 余克勤 徐一丹 李抒泽

摘要 根据2019年5月26日朝阳1次人工增雨作业,通过分析天气形势、增雨潜力、雷达资料等重点研究了此次飞机人工增雨过程。结果表明,5月26日受江淮气旋北上和高空槽东移共同影响,充沛的水汽输送,水汽、动力条件较好,朝阳地区有降水过程。作业云系过冷水含量丰富,冰晶数浓度较小,增雨潜力较强,适合开展增雨作业。飞机人工增雨作业结束后雷达回波强度明显增强,回波范围扩大,增雨效果显著。

关键词 人工增雨;云系;雷达

中图分类号:P481 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2019)06-073-02

DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.026

Analysis on Aircraft Rain Enhancement Operation in Chaoyang on May 26,2019

LIU An-ran et al(Chaoyang Meteorological Bureau, Chaoyang, Liaoning 122000)

Abstract According to an artificial rain enhancement operation in Chaoyang on May 26,2019,the process of aircraft artificial rain enhancement was studied by analyzing weather situation,rain enhancement potential and radar data. The results showed that on May 26,affected by the northward movement of the Jianghuai cyclone and the eastward movement of the high trough,there was abundant water vapor transport,good water vapor and dynamic conditions,which resulted in the precipitation process in Chaoyang area. The content of supercooled water in cloud system was rich,the concentration of ice crystal number was small,and the potential of increasing rainfall was strong,so it was suitable for increasing rainfall. The radar echo intensity was obviously enhanced,the echo range was expanded,and the effect of rain enhancement was significant after the aircraft artificial rain enhancement.

Key words Artificial precipitation enhancement;Cloud system;Radar

随着社会经济的快速发展,人工影响天气在应对气象灾害及水资源压力方面起着越来越重要的作用,保障着人民群众的生产生活,受到各级领导的重视和社会大众的关注。我国北方地区空中水资源比较丰富,但仅有总量的10%左右落到地面,开发利用空中水资源的潜力很大。若每次降雨过程都科学地开展人工增雨,一般能增加15%~20%的降雨量,在一定程度上可缓解水资源短缺的现状,对改善生态环境起到很好的效果。

1 增雨条件分析

1.1 需求分析

2019年初以来,朝阳市降水仅40 mm,较历年平均少25 mm,干旱严重影响全市春播生产,气象部门全力备战人工增雨作业。

1.2 天气形势

根据预报场,2019年5月26日08:00,500 hPa高空图上朝阳地区处于槽前脊后,850 hPa有低涡和切变线发展,低涡中心刚好位于朝阳地区,该区域比湿在8~12 g/kg,低空700、850 hPa较强的偏南风急流进行水汽输送,水汽条件较好,地面气压图上朝阳地区处于地面倒槽顶部,水汽和能量在此处辐合,存在较强的上升运动,利于降水形成。

1.3 云系潜力分析

受江淮气旋北上和高空槽共同影响,5月26日白天至夜间,朝阳市将迎来一次极具增雨潜力的降水天气过程。云帶自西南向东北方向移动,影响朝阳全区。为缓解旱情,朝阳市人工影响天气办公室抓住春播春耕关键时机提前部署,制定了飞机和火箭联合增雨作业方案,积极开展大范围人工增雨作业。

结合数值模式预报,受低层偏西气流影响,5月26日09:00左右朝阳地区被降水云系所覆盖,云带自西向东移动。云系为冷暖混合云结构,云顶高度9 km,0℃高度3 km,冰相数浓度小于10个/L。过冷水主要位于-10~0℃层(3 000~5 000 m),最大含量为0.7 g/kg,具有较强的增雨潜力,过冷水分布层主导气流为西南风。典型时刻云系垂直结构见图1。

2 作业概况

5月25日08:00,朝阳市人工影响天气办公室向全区下发增雨作业通知,要求各县市区人影作业人员集结待命,根据当地降水天气情况,及时组织开展人工增雨作业。5月26日07:30,增雨飞机机组及作业人员进入机场,提前安装冷云烟条,做好飞机人工增雨的各项准备工作。

08:30,增雨飞机起飞,开始实施全市范围的飞机人工增雨作业。入云后09:12开始播撒AgI催化剂,09:40左右途经绥中,在绥中飞往凌源过程中,过冷水含量丰富,做往返运动持续将增雨催化剂均匀播撒到降水云层中,11:30飞机降落,完成了一架次飞机增雨作业。

3 雷达资料分析

5月26日08:30左右,结合雷达反射率因子图可以看到,朝阳西南部有小块片状回波产生,强度基本在20~40 dBZ,回波整体由西南向东北方向移动,此时为系统的发生阶段。到09:40左右,回波强度部分已达到45 dBZ以上,且片状回波范围较广,作业条件已经成熟(图2a)。在绥中、凌源往返飞行过程中,增雨飞机充分播撒AgI催化剂,通过CPAS系统时刻监控朝阳雷达与飞行航线叠加情况,飞行航线无变更。催化剂一般影响时效为1~3 h,可以看出10:40左右雷达回波强度整体明显增强,片状范围变广(图2b)。

在此次个例中,影响云系为冷云,作业高度处于3 600 m以上,整个飞行过程近3 h。作业方式选择垂直于高空风水平耕云式穿飞,AgI烟条播撒时间为09:12—11:00,用量为17支,催化剂播撒充分。在实施完飞机人工增雨作业后,作业区回波强度整体明显增强,回波顶高升高,促使云系发展,取得了显著的增雨效果。全市地面增雨作业人员也抓住时机,先后开展火箭人工增雨作业及地面燃烧炉的增雨作业。

4 增雨效果

此次全市人工增雨作业,开展飞机增雨作业1架次;发射增雨火箭弹163枚;点燃燃烧炉焰条48根。作业时机把握精准,通过飞机和火箭联合增雨作业后,实际降水量明显大于预报量,增雨效果十分显著。全市普降大到暴雨,平均降水量61.7 mm,全市有105个乡镇降水超过50 mm。通过此次降雨过程,朝阳春季的干旱状况全部解除,对全市大田苗期生长非常有利。

5 结语

此次个例中,天气形势为高空槽东移和低空切变线共同作用,低空急流输送水汽,水汽、动力条件较好。飞机作业云系过冷水含量丰富,范围较大,冰晶含量较少,具有较强的增雨潜力。飞机人工增雨作业后,雷达回波强度整体明显增强,范围变广。通过对此次飞机人工增雨作业的总结分析,为今后增雨工作的开展提供参考。

参考文献

[1] 陈远征,李普慶,张楠.朝阳市增雨飞机作业保障机制探讨[J].现代农业科技,2017(3):211-212.

[2] 房彬,班显秀.辽宁一次飞机人工增雨过程的效果评估[J].安徽农业科学,2010,38(20):10785-10786,10792.

[3] 王以琳,薛晓萍,李曼华.飞机人工增雨作业的决策方法[J].高原气象,2008(3):686-694.

责任编辑:郑丹丹

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