移動(dòng)雷達(dá)指揮火箭增雨作業(yè)過(guò)程分析

安英玉， 韓書(shū)新，車秀杰，鄭 凱

（1.黑龍江省人工影響天氣辦公室，黑龍江 哈爾濱 150030；2.黑龍江省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 引言

2010年6月26日黑龍江省呼中縣發(fā)生了重大森林火災(zāi)，前期由于暖高壓控制，使當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)了異常高溫天氣，給撲火帶來(lái)不利影響。由于火場(chǎng)風(fēng)力大，氣溫高，加之地形復(fù)雜，給撲救工作帶來(lái)很大困難。此次森林火災(zāi)來(lái)勢(shì)之猛、火點(diǎn)之多、涉及范圍之廣，在夏季雷擊火歷史上罕見(jiàn)。6月30日受高空橫槽和地面鋒面系統(tǒng)的影響，在火場(chǎng)地區(qū)進(jìn)行作業(yè)；7月3日迎來(lái)了一次天氣過(guò)程，受高空槽和冷空氣的影響，黑龍江省自西向東出現(xiàn)一次降雨過(guò)程。省人影辦抓住此次機(jī)會(huì)，利用人影飛機(jī)在火場(chǎng)上空進(jìn)行反復(fù)作業(yè)，帶來(lái)了持續(xù)的降水。在7月4日進(jìn)行火箭增雨作業(yè)，林區(qū)普降小到中雨。下面就兩次過(guò)程的火箭增雨作業(yè)，從天氣形勢(shì)，衛(wèi)星云圖，雷達(dá)回波等幾方面進(jìn)行對(duì)比分析。

2 移動(dòng)雷達(dá)簡(jiǎn)介

哈爾濱移動(dòng)X波段全相參多普勒天氣雷達(dá)是黑龍江省首部X波段移動(dòng)多普勒天氣雷達(dá)，該雷達(dá)與固定位置的C波段新一代天氣雷達(dá)相比，具有較高的機(jī)動(dòng)性、可靠性、穩(wěn)定性、可維護(hù)性及全天候的連續(xù)工作能力，可為局地災(zāi)害性天氣（強(qiáng)降水、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣）短時(shí)預(yù)警預(yù)報(bào)提供有效手段，為人工影響天氣（人工增雨、防雹）提供作業(yè)指揮和效果評(píng)估，系統(tǒng)還具有有線網(wǎng)絡(luò)3G數(shù)據(jù)通信接口，能通過(guò)有線或無(wú)線將雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)和視頻圖像傳輸至指揮中心。該系統(tǒng)在重大活動(dòng)以及重大天氣災(zāi)害來(lái)臨時(shí)，在一定程度上彌補(bǔ)了現(xiàn)代氣象應(yīng)急手段的不足。

3 天氣形勢(shì)分析

3.1 6月30日高空形勢(shì)

500 hPa形勢(shì)場(chǎng)上，黑龍江省大興安嶺地區(qū)有一橫切變線，火場(chǎng)地區(qū)正處于橫切變區(qū)域，且暖空氣控制黑龍江省，在貝加爾湖和黑龍江省之間有一豎槽線。地面上看黑龍江省主要受低壓影響，大興安嶺地區(qū)處于暖空氣中。

3.2 7月4日高空形勢(shì)

500 hPa歐亞大陸中高緯度為兩脊一渦形勢(shì)，其中在內(nèi)蒙與黑龍江省大興安嶺地區(qū)為一渦，貝加爾湖處為一脊，該脊勢(shì)力較強(qiáng)，另一脊位于黑龍江省的東部地區(qū)，且呈減弱趨勢(shì)。渦與貝加爾湖附近脊前南下的冷空氣相配合并有所加強(qiáng)，影響火場(chǎng)地區(qū) hPa形勢(shì)與500 hPa類似，但渦的范圍更大，東部的脊更弱?；饒?chǎng)位于渦中心區(qū)域。

4 衛(wèi)星云圖分析

4.1 6月30日衛(wèi)星云圖分析

在6月30日19時(shí)30分的水汽圖像上可以看出在貝加爾湖北部到黑龍江省大興安嶺地區(qū)有一逗點(diǎn)狀云系，大興安嶺地區(qū)處于該逗點(diǎn)云系的尾端，該云系呈淡灰色，火場(chǎng)上空有云系覆蓋，該云系不斷向北偏東移動(dòng)，至20時(shí)30分火場(chǎng)上空云系覆蓋較多。

4.2 7月4日衛(wèi)星云圖分析

可見(jiàn)光云圖上，從大興安嶺到內(nèi)蒙境內(nèi)有一條逗點(diǎn)狀云系，在水汽圖像中06時(shí)30分火場(chǎng)地區(qū)水汽含量較周圍要高。由于是早上，氣流穩(wěn)定，抬升條件不利于云體發(fā)展，因此云體較弱。與高空形勢(shì)相對(duì)照，在大興安嶺北部是冷渦中心的位置，該位置的動(dòng)力條件較好，特別是隨地面溫度的升高，抬升條件會(huì)不斷的加強(qiáng)，特別是在午后有較強(qiáng)的對(duì)流發(fā)展。

5 雷達(dá)回波分析

5.1 6月30日雷達(dá)回波分析

6月30日，午后在車載雷達(dá)的西南部出現(xiàn)較為分散的雷達(dá)回波，回波強(qiáng)度在20～25 dBz，回波頂高在7 km左右，面積較小，隨后逐漸向北偏東方向移動(dòng)，至18時(shí)22分移至火箭作業(yè)范圍之內(nèi)，開(kāi)始作業(yè)，此時(shí)的回波強(qiáng)度在40～45 dBz，回波面積增大，回波頂高在8 km左右。作業(yè)后18時(shí)39分回波強(qiáng)度下降，面積擴(kuò)大，并向北移動(dòng)。之后不斷有較弱的層狀云降水回波向火箭作業(yè)點(diǎn)移動(dòng)，作業(yè)點(diǎn)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行作業(yè)。

5.2 7月4日雷達(dá)回波分析

4日凌晨，在雷達(dá)回波圖上，在48號(hào)線火箭車位置的東北部有穩(wěn)定性的層狀云移來(lái)，在07時(shí)21分到達(dá)48號(hào)線作業(yè)范圍，強(qiáng)度在15～20 dBz，回波頂高6 km左右，云厚在4 km左右，屬于層狀云降水回波[1-2]，云層穩(wěn)定，開(kāi)始實(shí)施地面火箭增雨作業(yè)，在07時(shí)30分回波已完全覆蓋火箭點(diǎn)范圍，此時(shí)回波面積有所增加，回波的強(qiáng)度略有增強(qiáng)，07時(shí)43分以后該層狀云逐漸移出火箭車的影響范圍。

6 兩次作業(yè)對(duì)比及效果檢驗(yàn)

（1）天氣形勢(shì)：6月30日火場(chǎng)處于高空橫切變和地面的暖區(qū)當(dāng)中，7月4日火場(chǎng)處于高空冷渦中。

（2）衛(wèi)星云圖：6月30日火場(chǎng)位于逗點(diǎn)云系的尾端，水汽條件不是很充沛。7月4日火場(chǎng)位于逗點(diǎn)云系的頂部，相對(duì)來(lái)說(shuō)水汽更豐富一些。

（3）雷達(dá)回波：第一次作業(yè)過(guò)程的云體強(qiáng)度較強(qiáng)、回波面積較大。第二次作業(yè)過(guò)程的云體強(qiáng)度較弱，面積較小。

（4）作業(yè)效果：6月30日作業(yè)后降水量較小，而7月4日作業(yè)后降小到中雨。

7 小結(jié)

（1）在這兩次火箭增雨作業(yè)中，雖然第一次作業(yè)的雷達(dá)回波較強(qiáng)，但是由于大形勢(shì)是處于暖區(qū)中且水汽條件不是很充沛，因此效果也較差。而第二次作業(yè)中雖然作業(yè)的云體強(qiáng)度和回波面積都較小，但是由于處于渦的內(nèi)部，并且水汽條件相對(duì)較好，因此效果也相對(duì)較為理想。

（2）在緊急任務(wù)中，有大面積的層狀云出現(xiàn)時(shí)，首先考慮的是進(jìn)行飛機(jī)人工增雨作業(yè)，在空域允許的范圍內(nèi)再間隔進(jìn)行火箭作業(yè)。

（3）對(duì)比了車載雷達(dá)和加格達(dá)奇多普勒雷達(dá)的回波，兩者在回波強(qiáng)度、回波位置上均有差異，通過(guò)與火箭作業(yè)人員位置的實(shí)況相對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在位置上車載雷達(dá)更精準(zhǔn)些。

［1］張晰瑩，那濟(jì)海，張禮寶.新一代天氣雷達(dá)在臨近預(yù)報(bào)中的分析與應(yīng)用[M].北京：氣象出版社，2008.

［2］汪學(xué)林，陸煜鈞，金德鎮(zhèn)，等.吉林春季降水性層狀云宏微觀特征的綜合分析.云雨物理論文集[C].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1987:1-16.