1981—2011年西藏地區(qū)云水資源潛力評估

央金卓瑪 益西卓瑪 加勇次成

摘 要：本文利用西藏地區(qū)38個氣象觀測站1981-2011年降水、云狀、云量的資料，采用CWR-PEP方法對西藏地區(qū)各縣人工增雨潛力和人工增雨云水資源量進(jìn)行分析。結(jié)果表明：1981-2011年西藏地區(qū)云水資源非常豐富，人工增雨云水資源總量CRPE為3254.56千萬噸，人工增雨云水資源量平均值CRPE為104.99千萬噸，人工增雨潛力總值PEP為1165.82千萬噸，人工增雨潛力平均值PEP為37.61千萬噸。

關(guān)鍵詞：人工增雨；云水資源；潛力評估

引言

青藏高原被稱為“世界屋脊”，地域遼闊、地形復(fù)雜、高山聳立、大小湖泊星羅棋布，在大的環(huán)流背景下，又受到局地小尺度天氣系統(tǒng)影響，造成高原獨(dú)特的天氣氣候。

1 CWR-PEP評估方法

CWR-PEP評估方法主要采用的資料為：西藏地區(qū)1981-2011年31年間每日08時、14時和20時（北京時間）云狀與云量觀測資料以及24h降水量資料，同時還統(tǒng)計(jì)了人工增雨作業(yè)期間的人工增雨作業(yè)信息。

本文采用了中國氣象局人影中心《云水資源人工增雨開發(fā)潛力評估方案》（2013年修訂版）中，云水資源人工增雨開發(fā)潛力評估方法（CWR-PEP）。CWR-PEP方法表達(dá)式為：人工增雨潛力=降水總量×增雨效率×增雨機(jī)率，評估方程可寫為：

PEP=Hh×Ew×Pe （1）

Pe=Pc×Pn×（1-Pk）×Pa （2）

計(jì)算時，評估方程最終可寫為：

PEP=Σ（Hht×Hhs）×EW×[Pc×Pn×（1-Pk）×Pa]

（3）

（1）式也可寫為：PEP=CRPE×Pa （4）

其中，CRPE為人工增雨云水資源總量，Pa為作業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)率。

1.1人工增雨云水資源量（CRPE）

人工增雨云水資源量：

（CRPE）=Hh×Ew×Pc×Pn×（1-Pk）

其中，Hh為降水總量，Ew為增雨效率，Pc為適合作業(yè)條件機(jī)率，Pn為作業(yè)需求機(jī)率，（1-Pk）為避險(xiǎn)幾率，各參數(shù)意義及具體應(yīng)用的說明如下：

（1）Hh為S區(qū)域T時段的降水總體積（質(zhì)量），即為某一區(qū)域某時段的降水總量。

（2）Ew為根據(jù)2009年夏季（6～8月）羊卓雍湖連續(xù)3個月人工增雨作業(yè)，其增雨效率為21%（其優(yōu)勢在目標(biāo)區(qū)為湖區(qū)、作業(yè)工具為5個固定作業(yè)點(diǎn)一個移動作業(yè)點(diǎn)，雷達(dá)現(xiàn)場指揮、連續(xù)3個月密集作業(yè)）和國內(nèi)外大量試驗(yàn)結(jié)果得出的人工增雨效率平均值10%～15%，初步給出西藏中部地區(qū)Ew為11%，自西北向東南Ew為10%～12%。

（3）適合作業(yè)條件機(jī)率Pc：適合播云條件出現(xiàn)的機(jī)率。

（4）作業(yè)需求機(jī)率Pn：滿足合適條件的情況下，增加降雨量產(chǎn)生明顯社會效益而需求作業(yè)的比例，扣除汛期雨水充沛及麥?zhǔn)掌陂g不需增雨等情況。

（5）避險(xiǎn)幾率（1-Pk）：避免作業(yè)可能帶來局地災(zāi)害（如局地洪澇、泥石流或旱澇急轉(zhuǎn)等）的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2作業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)率

作業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)率是對合適作業(yè)的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)作業(yè)所占的比例、增雨機(jī)率，由作業(yè)工具數(shù)量、作業(yè)影響面積、空域申請批復(fù)率等因素決定。

2 西藏31年人工增雨潛力各參數(shù)的計(jì)算

2.1降水總量Hh

Hh為S區(qū)域T時段的降水總體積（質(zhì)量），即為某一區(qū)域某時段的降水總量。降水總量=Σ降水區(qū)域面積×降水量。

2.2適合作業(yè)條件機(jī)率Pc

從人工增雨的角度來看，將可以產(chǎn)生降水的云型分為濃積云、積雨云和可降水層狀云（包括蔽光層積云、雨層云和蔽光高層云）三類，在云物理學(xué)中，只有這三類云有增雨潛力可挖。

2.3 作業(yè)需求機(jī)率Pn

根據(jù)西藏地區(qū)的實(shí)際情況，強(qiáng)降水出現(xiàn)在主汛期7～8月，秋收大部分時間在9月份，降水充沛，因此需要剔除7～9月可降水天數(shù)，得到D7-9。進(jìn)而計(jì)算出作業(yè)需求幾率Pn。

2.4 增雨機(jī)率Pe

Pe是適合并實(shí)施人工增雨作業(yè)所占降水區(qū)域時段的比例。

Pe=Pc×Pn×（1-Pk）×Pa

3 分析與討論

利用CWR-PEP方法計(jì)算1981-2011年西藏人工增雨開發(fā)潛力，對所得西藏地區(qū)各市縣人工增雨潛力PEP與人工增雨云水資源量CRPE進(jìn)行作圖。

從圖1可以看出，1981-2011年西藏地區(qū)人工增雨開發(fā)潛力PEP和人工增雨云水資源量CRPE呈現(xiàn)從西南-東北走向的帶狀分布，人工增雨開發(fā)潛力PEP大值區(qū)呈由西南向東北均勻分布的趨勢。

4 結(jié)論

（1）1981-2011年西藏地區(qū)云水資源非常豐富，人工增雨云水資源總量CRPE為3254.56千萬噸，人工增雨云水資源量平均值CRPE為104.99千萬噸，人工增雨潛力總值PEP為1165.82千萬噸，人工增雨潛力平均值PEP為37.61千萬噸。

（2）1981-2011年西藏地區(qū)人工增雨開發(fā)潛力PEP和人工增雨云水資源量CRPE呈現(xiàn)從西南-東北走向的帶狀分布，人工增雨開發(fā)潛力PEP大值區(qū)呈由西南向東北均勻分布的趨勢，而人工增雨云水資源量CRPE呈由西南向東北逐漸降低的趨勢。

（3）人工增雨潛力PEP和云水資源量CRPE最大區(qū)基本上集中在西藏中部地區(qū)（沿雅江拉孜縣和南木林縣一帶）以及偏東地區(qū)的墨竹工卡縣，西藏地區(qū)東北部即昌都市的西北和北部地區(qū)也存在一個相對大值區(qū)。