贵州省春季一次飞机人工增雨作业个例分析

喻乙耽 许弋 李枚曼 文继芬 唐辟如

关键词：飞机人工增雨;条件分析;作业方案;区域多参量区域动态对比;效果评估

1绪论

2018年秋冬季节，赤道中东太平洋发生了厄尔尼诺事件，导致2019年春季贵州省西部、西南部气温偏高、降水偏少，气温与常年同期相比偏高1.0℃以上，降水量偏少25.0%～50%。同时，在全球变暖的趋势下，贵州西部干旱灾害风险逐渐增加，加之贵州喀斯特地貌地表蓄水能力弱，西部、西南部发生了较严重的旱情，导致了森林火险较高、农田灌溉不足、人们饮水困难等问题。人工增雨可充分利用空中云水资源，有效减轻和缓解干旱对国民经济、农业生产、生态环境的影响，尤其是近年来随着人工影响天气技术整体的发展，新一代天气雷达、气象卫星、数值模拟、探测观测设备、新型的催化剂和播撒工具的综合应用，增雨效果逐渐提高，人工增雨作业在防灾减灾中的作用与日俱增。为有效缓解贵州西部、西南部旱情，贵州省人工影响天气办公室密切关注天气过程，及时抓住有利时机，制订科学有效的方案开展飞机人工增雨作业。

2作业条件及模式产品分析

通过分析5月31日作业前08：00高低空天气形势及探空资料，西部旱区高空受槽的控制，并存在低空切变，湿层主要分布在700～300hPa。5月31日09：00欧洲中心细网格和CPEFS模式产品显示贵州西部旱区700hPa西南向的水汽通量维持在4～6g·cm·hPas，与偏北气流辐合于-贵州西部旱区，旱区的云系过冷水主要位于0～5℃层，过冷水最大含量可达0.5g·kg，飞机增雨作业的条件较好。

3作业监测预警分析

通过FY-2卫星监测反演产品（图1a）可以看出，5月31日09：00，贵州西部毕节、六盘水、安顺旱区有云系覆盖确有降水云系覆盖，云系自西南向东北方向移动，移速约42kin·h，云中局部具有丰富的液水含量，云降水呈垂直结构发展，光学厚度最大值可达36，技术参考指标一般为30以上，因此，具有一定增雨条件。雷达回波监测显示（图1b），5月31日09：00，贵州省西部旱区大部有降水回波覆盖，回波强度在20～40dBz之间，技术参考指标一般为30dBz以上，回波自西南向东北移动;回波垂直结构上，回波中心达到25dBz，回波顶高8km以上，适合开展飞机增雨。

4作业方案设计及作业情况

通过上述作业监测预警分析，此次天气过程自西南向东北方向移动，最佳催化航线为垂直风向飞行，结合旱情，5月31日航线设计为：黄果树机场一关岭一六盘水一赫章一水城一黄果树机场，航程460km，携带24枚“YF-4”型飞机冷云焰条。

根據天气形势以及人影指导产品分析、作业监测预警分析结果，受高空槽和低空切变的影响，贵州省西部有一次明显的降水过程，贵州省人工影响天气办公室作业人员针对西北部旱区开展了一次增雨作业，具体作业信息见表1。

5作业效果评估分析

5.1物理检验方法

从雷达回波平面分布图和剖面图演变情况看，增雨作业时（图2a），作业区的雷达回波强度为0～30dBz，且回波垂直结构上回波中心强度25～30dBz，15dBz以上回波区域顶高在6km;增雨作业结束后（图2b），回波强度增强，回波中心强度达40dBz以上，回波中心面积增大，回波中心底高降低，回波高度增加，15dBz以上回波区域顶高可达8km。可见云团催化作业后，雷达回波强度明显增强。

本次增雨作业后开始逐渐增加雨量，作业后（图3b）贵州省西部降水效果显著，地面的小时降水量在作业后普遍增加，1mm以上降水中面积不断增大，可见，催化作业3h后，地面降水量明显增多，催化作业有明显的增雨效果。

5.2区域多参量区域动态对比方法

通过区域多参量区域动态对比方法对此次过程进行雷达、小时雨量进行物理检验，可以看出，作业后作业区和对比区雷达回波和小时雨量动态K值呈先增加后减少的态势，物理响应明显。

6结论

通过对贵州省2019年5月31日飞机人工增雨作业过程分析，结论如下：

（1）受高空低压槽、低层切变影响，2019年5月31日贵州省西部有降水天气过程，有降水性云带覆盖，通过欧洲中心细网格、CPEFS模式分析，作业区域湿度条件较好，9：00开始云系发展旺盛，0～-5℃过冷水含量充沛，具有一定的催化潜力。

（2）结合飞行前实况资料（FY-2卫星监测反演云产品、雷达回波、探空），进行作业监测预警分析，制定出5月31日飞行方案，飞机于10：20起飞，11：43着陆，催化剂10：36开始播撒，11：01结束播撒，航程1h23min，作业25min，飞行航线460km，使用碘化银焰条24枚，作业温度0～-5℃，作业高度5000～6000m。

（3）通过物理检验法定性判断此次飞机增雨作业区内雷达回波强度增强，回波中心面积增大，回波中心底高降低，回波高度增加，作业后地面降水量增加，通过区域多参量区域动态对比方法对此次过程进行定性物理检验，可得出此次飞机增雨作业影响区内雷达回波强度和降水量动态K值呈先增加后减少的态势，作业效果明显。