鶴壁市一次人工增雨效果檢驗及評估

徐朝暉

摘 要：2018年鶴壁市氣象局在全省地級氣象部門率先開展了人工影響天氣增雨效果的檢驗工作。檢驗手段應(yīng)用中國氣象局人工影響天氣中心提供的統(tǒng)計檢驗技術(shù)方法，檢驗個例為2018年9月18—19日的降水天氣過程，檢驗方法為序列分析、對比分析與雙比分析。結(jié)果表明：9月18—19日的降水過程絕對增雨為0.58mm，相對增雨為10.9%，人工增雨效果明顯。

關(guān)鍵詞：人工增雨;效果評估;效果檢驗

中圖分類號：P481 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）13-0154-03

Abstract： In 2018， Hebi Meteorological Bureau took the lead in the provincial prefectural meteorological departments to test the effect of artificial weather and precipitation enhancement. Statistical test methods provided by the Weather Center for Artificial Impact of China Meteorological Administration were used to test the precipitation weather process from September 18 to 19， 2018. The test methods were sequence analysis， comparative analysis and double-ratio analysis. The results show that the absolute precipitation increment is 0.58 mm and the relative precipitation increment is 10.9% during September 18-19. The effect of artificial precipitation increment is obvious.

Keywords： artificial rainfall enhancement;effectiveness evaluation;effectiveness testing

現(xiàn)階段，人工增雨主要是針對當(dāng)?shù)氐牡乩肀尘埃诮Y(jié)合自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)脑企w部位進(jìn)行人工催化作業(yè)，從而有效增加降雨量，達(dá)到增雨的目的。目前，人工增雨作業(yè)已經(jīng)成為一種人類抗拒自然災(zāi)害的有效途徑和手段[1]，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有促進(jìn)作用。由此，本文對鶴壁市一次人工增雨進(jìn)行效果檢驗和評估。

1 人工增雨效果的物理檢驗

為進(jìn)一步提高人工增雨作業(yè)的增雨效果，提升科技水平，應(yīng)當(dāng)充分了解雨季人工增雨的可能性。因此，對人工增雨的催化效果進(jìn)行估算及分析，有利于把握作業(yè)條件，選擇適宜的作業(yè)時間，從而取得較大的社會、經(jīng)濟(jì)效益[2]。目前，在人工影響天氣科學(xué)研究中，一個重要的組成部分就是客觀、科學(xué)、定量地評價人工增雨的催化效果。主要采取2種檢驗方案，即隨機(jī)化試驗和非隨機(jī)化試驗[3]。

人工增雨效果檢驗，主要對業(yè)前后云的宏觀及微觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行分析，通過空中和地面降水的形成、發(fā)展過程，綜合判斷作業(yè)效果是否明顯[4，5]。通過人工增雨試驗效果的檢驗，可以反映云的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生的異常變化，這是人工影響的直接效果，因為人工手段的催化，形成云的宏微觀結(jié)構(gòu)變化，而其間接效果則是雨量的增加[6，7]。

2 作業(yè)個例選取

選取作業(yè)個例時，要考慮以下兩方面問題。①根據(jù)全市所有作業(yè)站點開展作業(yè)情況，以降水過程移動方向前后為界限，設(shè)定對比區(qū)與目標(biāo)區(qū)，且所選個例最好處于劃定的影響區(qū)范圍內(nèi);②選取用彈量較大且作業(yè)時段較為集中的作業(yè)過程。通過對2018年全年地面作業(yè)信息進(jìn)行統(tǒng)計分析，選取鶴壁市9月18—19日的增雨為檢驗個例。9月18—19日增雨與非增雨作業(yè)站點如表1所示。

3 作業(yè)個例的天氣形勢

從9月18日08：00高空分析（見圖1）可以看出，鶴壁市位于500hPa副熱帶高壓邊緣，同時有一干區(qū)向山西、河北南部伸展與850hPa的濕區(qū)相遇;700hPa偏南風(fēng)急流從廣東經(jīng)四川輸送至河南中北部;對應(yīng)850hPa也有偏南風(fēng)大風(fēng)速軸，赤峰-北京-榆林有一下滑槽攜帶冷空氣向東南移動，與副高邊緣的西南氣流結(jié)合。同時，在925hPa還有一支偏東風(fēng)氣流向河南省中北部輸送水汽和不穩(wěn)定能量。由于冷空氣擴(kuò)散南下，與鶴壁上空暖濕氣流結(jié)合，造成18日下午到夜里鶴壁市的中到大雨過程。9月18日14：00至19日08：00雨量如圖2所示。

4 增雨效果檢驗情況

4.1 同站點歷史同期降水量數(shù)據(jù)序列分析

本次增雨效果檢驗分別采用1970—2000年河南省基本站24h歷史雨量資料與9月18日至19日24h作業(yè)雨量資料。

4.2 檢驗區(qū)設(shè)置

本次試驗?zāi)繕?biāo)區(qū)與對比區(qū)選擇如下。目標(biāo)區(qū)：淇縣（53974）;鶴壁（53990）;?？h（53992）。對比區(qū)：淇縣（53974）;鶴壁（53990）;?？h（53992）。本次檢驗效果和檢驗的顯著度結(jié)果如表2和表3所示。

4.3 不同站點歷史同期降水量數(shù)據(jù)對比分析及雙比分析

4.3.1 資料選取。鶴壁市2012—2017年6要素每小時歷史雨量資料與9月18—19日作業(yè)小時雨量資料。

4.3.2 檢驗區(qū)設(shè)置。本次試驗?zāi)繕?biāo)區(qū)與對比區(qū)選擇如下。目標(biāo)區(qū)：王馬莊（O2642）;新天成（O2641）;后柳江村（O2650）;李古道（O2649）。對比區(qū)：姬屯村（O2645）;淇河公園（O2644）;盤石頭（O2643）;北陽（O2647）;奪豐水庫（O2646）。本次檢驗效果和檢驗的顯著度結(jié)果如表4和表5所示。

5 增雨效果評估情況

①此次降水過程是在副熱帶高壓邊緣與東移低槽的影響下，配合中低層西南急流共同產(chǎn)生的。

②通過同站點歷史同期降水量數(shù)據(jù)序列分析與不同站點歷史同期降水量數(shù)據(jù)對比分析及雙比分析可知，鶴壁9月18—19日的降水過程絕對增雨為0.58mm，相對增雨為10.9%，增雨有一定的效果。

③通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)三種統(tǒng)計方法存在差異。初步分析原因認(rèn)為有三：第一，數(shù)據(jù)資料不夠詳實，如鶴壁6要素站點的雨量資料只有5年，極易出現(xiàn)歷史同期無雨的現(xiàn)象，造成無數(shù)據(jù)對比;第二，目標(biāo)區(qū)與對比區(qū)的選擇不夠精細(xì)、準(zhǔn)確;第三，技術(shù)力量薄弱，尚需進(jìn)一步加強(qiáng)人才隊伍建設(shè)。

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