奈曼旗播種季人工增雨天氣條件分析

孫大力

摘要? ? 為了解決科爾沁沙地春季干旱問題，通過分析奈曼播種季接墑?dòng)昊蛲赣甑奶鞖庀到y(tǒng)，發(fā)現(xiàn)春播期降水的主要天氣系統(tǒng)是東北低壓、華北低壓和冷鋒云系;其中東北低壓和華北低壓系統(tǒng)適合飛機(jī)人工增雨作業(yè)，冷鋒云系適合高炮火箭人工增雨作業(yè)。

關(guān)鍵詞? ? 抗旱;人工增雨;播種季;內(nèi)蒙古奈曼旗

中圖分類號(hào)? ? S161? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）21-0190-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

科爾沁沙地是中國的四大沙地之一，位于北緯42°15′～45°47′、東經(jīng)119°15′～123°45′，荒漠化比較嚴(yán)重[1-4]。當(dāng)?shù)馗珊瞪儆辍⑸鷳B(tài)環(huán)境脆弱、氣象災(zāi)害多樣且頻發(fā)，其中干旱是該地區(qū)最主要的氣象災(zāi)害，尤其是每年4—6月的大田播種季節(jié)，干旱災(zāi)害更為嚴(yán)重，有“十年九干旱”之稱?？购堤貏e是春季抗旱是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵，而在諸多的抗旱措施中人工增雨是最有效的方法，但其受天氣條件的限制較大。如何充分利用天氣條件做好人工增雨工作，是解決科爾沁沙地春季干旱的關(guān)鍵。本文利用科爾沁沙地最典型地區(qū)奈曼旗30多年人工增雨資料，分析影響當(dāng)?shù)氐奶鞖庀到y(tǒng)及變化規(guī)律，為今后及時(shí)實(shí)施人工增雨作業(yè)、合理安排播種期和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 研究區(qū)概況

奈曼旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市西南部，科爾沁沙地南緣，屬北溫帶大陸性半干旱氣候，年平均氣溫7.0 ℃，年平均降水量354.3 mm，年平均蒸發(fā)量1 823.6 mm。氣候的突出特點(diǎn)是風(fēng)速大，年平均風(fēng)速為3.4 m/s，年出現(xiàn)8級(jí)以上大風(fēng)日數(shù)約16.9 d[4-5]。

1.2? ? 數(shù)據(jù)來源

本文選取奈曼氣象站（北緯42°51′、東經(jīng)120°39′）1981—2018年氣象資料，農(nóng)業(yè)氣象資料和中國氣象局高空、地面實(shí)況分析圖和人工增雨積累相關(guān)資料。

1.3? ? 分析方法

主要采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比分析。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 奈曼旗氣候特點(diǎn)

奈曼旗屬中溫帶干旱半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，冬季漫長寒冷（取暖期10月15日至翌年4月15日），春季干旱大風(fēng)天氣多發(fā)，夏季短暫炎熱、雨量集中，秋季氣溫下降迅速，有氣象記錄的最早初霜凍出現(xiàn)在9月10日，局地初霜凍出現(xiàn)在8月28日。降水偏少，季節(jié)集中，50年平均降水量355 mm，降水量年際間波動(dòng)大，季節(jié)集中，最多年567.1 mm，最少年213.1 mm，夏季平均降水量239 mm，占年降水量的67.3%。氣溫季節(jié)變化大，冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，最大年較差70.5℃，最冷月1月，50年平均氣溫為-11.9 ℃，極端最低氣溫-30.2 ℃;最熱月7月平均氣溫在24 ℃，極端最高氣溫40.6 ℃，50年平均氣溫為7.4 ℃。光照資源豐富，年日照時(shí)數(shù)為2 700～3 100 h。蒸發(fā)量大，50年平均蒸發(fā)量1 780.9 mm，嚴(yán)重干旱年份蒸發(fā)量是降水量的10倍以上。

2.2? ? 奈曼旗人工增雨工作開展情況

奈曼旗從20世紀(jì)70年代開始開展人工防雹增雨作業(yè)，70年代和80年代初期主要是用自制的防雹炮彈進(jìn)行防雹增雨作業(yè)，方法簡單、安全措施差，主要作用是消雹;80年代中期開始用“三·七”型增雨高炮進(jìn)行防雹增雨作業(yè);21世紀(jì)初開始由上級(jí)統(tǒng)籌進(jìn)行飛機(jī)人工增雨和本地車載火箭進(jìn)行防雹增雨。

2.3? ? 奈曼旗有利于人工增雨的天氣形勢分析

從歷史資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，奈曼旗春播期主要天氣系統(tǒng)有東北低壓、華北低壓、冷鋒云系，在1969—2018年出現(xiàn)的30次透雨天氣中，其比例分別為東北低壓占37%、華北低壓占30%、冷鋒鋒面占17%，其他天氣系統(tǒng)占16%。

2.3.1? ? 東北低壓。受貝加爾湖和蒙古地區(qū)氣旋東移的影響，東北地區(qū)處于暖區(qū)，東北低壓是在暖區(qū)內(nèi)新生并有所發(fā)展或在東北地區(qū)新生成的，多出現(xiàn)在4—5月及9—10月，東北低壓是影響奈曼旗春播期主要的降水系統(tǒng)之一。由于北來冷鋒上新生成的低壓在700 hPa上空有低渦與其配合，形成良好的降水條件，產(chǎn)生較大降水。如1997年、1998年降水大多數(shù)是此類天氣系統(tǒng)，分析統(tǒng)計(jì)資料，50年中該類型共10年，占統(tǒng)計(jì)年數(shù)的21%;降水量多在10～25 mm之間。

2.3.2? ? 華北低壓。受華北低壓或河套地區(qū)倒槽影響，奈曼旗有低壓槽自河套東移，東部海上有高壓阻擋，造成倒槽移動(dòng)速度較慢。弱冷空氣沿蒙古高壓前部不斷下滑，倒槽前部與偏南氣流引導(dǎo)暖濕空氣北上，水汽在倒槽內(nèi)輻合上升，并與南下冷空氣交匯，到華北地區(qū)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)完整的低壓[5-7];奈曼地區(qū)位于華北地區(qū)的東北方，東南氣流能帶來豐富的水汽，所以受倒槽影響時(shí)該地區(qū)降水量偏大。這種天氣系統(tǒng)一般高空氣流較平直，多小波動(dòng)，中低空到地面系統(tǒng)比較明顯，在貝加爾湖地區(qū)維持一高值系統(tǒng)，海上高壓位于東海，其軸向呈東北—西南走向。這類氣旋是降水幾率和降水量較大的天氣系統(tǒng)，所以華北低壓又稱華北氣旋。1983年和1994年的降水過程多是此種天氣系統(tǒng)，在統(tǒng)計(jì)的50年資料中這種類型有12年，降水量都在15 mm以上，最多的在1994年5月3日，降水量達(dá)50 mm。

2.3.3? ? 冷鋒鋒面。當(dāng)?shù)孛嬗欣滗h鋒面掃過時(shí)，鋒面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)小低壓，高空為接近南北向的大槽，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)閉合低渦，中心位置偏北，在北緯55°左右。這類降水一般較為分散，但局部降水強(qiáng)度大。1992年和1995年降水過程多是此種天氣系統(tǒng)，在統(tǒng)計(jì)的50年資料中這種類型有7年。此類天氣過程為明顯的陣性降水天氣，降水量可多達(dá)30～50 mm，少則只有3～5 mm。

3? ? 結(jié)論與討論

（1）人工增雨是干旱半干旱地區(qū)抗旱措施中最有效、經(jīng)濟(jì)效益最好的途徑。

（2）人工增雨受天氣系統(tǒng)、空軍空域管制等諸多因素的限制，在實(shí)際工作中有一定的局限性。

（3）由于受異常氣候的影響，各類天氣系統(tǒng)所形成的云系和20世紀(jì)有較大差異，多局地、強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)限制了飛機(jī)進(jìn)行大范圍的增雨作業(yè)。

（4）天氣系統(tǒng)之間是相互制約的關(guān)系，有的中小尺度系統(tǒng)雖然不太明顯，但也有較好的降水產(chǎn)生，本文只研究了3種主要類型，還待于今后的工作中繼續(xù)研究。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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