黔西南州人工增雨效果分析

貴州省黔西南州氣象局 李婧，鄭元春雷，范倩，饒仕吉，蔣尚雄

黔西南州的干旱天氣在多數(shù)年份均有發(fā)生，近年最嚴(yán)重的是2008年發(fā)生的秋、冬、春、夏連續(xù)干旱天氣，給全州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了非常嚴(yán)重的影響和經(jīng)濟(jì)損失。因此抓住有利的天氣條件，及時(shí)開(kāi)展人工增雨作業(yè)，合理開(kāi)發(fā)利用空中的水資源，有利于緩解旱情、促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)、減少森林火災(zāi)、增加人畜飲用水，對(duì)增加水電站上游水庫(kù)蓄水量、增加水電清潔能源發(fā)電量、保護(hù)綠色生態(tài)和社會(huì)環(huán)境、提高人民生產(chǎn)生活水平具有重要意義。

一、資料來(lái)源及評(píng)估指標(biāo)

（一）資料來(lái)源

望謨縣復(fù)興鎮(zhèn)炮站、望謨縣大觀鄉(xiāng)炮站、冊(cè)亨縣冊(cè)陽(yáng)炮站、義龍新區(qū)龍廣炮站、義龍新區(qū)何家地移動(dòng)炮站、安龍縣的科花炮站、安龍縣阿昭移動(dòng)炮站2020年作業(yè)過(guò)程資料。

（二）評(píng)估指標(biāo)

增雨效果評(píng)估指標(biāo)采用的是對(duì)比區(qū)面雨量、影響區(qū)平均面雨量、絕對(duì)增雨量、增加降雨量、增雨效率、自動(dòng)站降雨量指標(biāo)進(jìn)行分析。

對(duì)比區(qū)面雨量：非作業(yè)區(qū)的面雨量（mm）

影響區(qū)平均面雨量：作業(yè)區(qū)的平均面雨量（mm）

絕對(duì)增雨量=影響區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)雨量平均值－對(duì)比區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)雨量平均值（mm）

增加降雨量=絕對(duì)增雨量*影響區(qū)面積

增雨效率=絕對(duì)增雨量÷非作業(yè)區(qū)面雨量

二、指標(biāo)分析

根據(jù)資料：黔西南州2020年開(kāi)展的人工增雨專(zhuān)業(yè)氣象服務(wù)，采用不同增雨指標(biāo)進(jìn)行效果評(píng)估，所得的結(jié)果不盡相同。

（一）影響區(qū)平均面雨量

采用影響區(qū)平均面雨量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，效果最好的是2020年6月4日義龍新區(qū)龍廣炮站和安龍縣科花炮站的增雨作業(yè)過(guò)程，影響區(qū)平均面雨量達(dá)到99.2mm。其次是2020年5月16日安龍縣科花炮站和義龍新區(qū)何家地移動(dòng)炮站增雨作業(yè)過(guò)程，影響區(qū)平均面雨量38.6mm。第三是2020年9月10日冊(cè)亨縣冊(cè)陽(yáng)炮站的增雨作業(yè)過(guò)程，影響區(qū)平均面雨量36.5mm。

（二）絕對(duì)增雨量

采用絕對(duì)增雨量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，效果最好的2020年6月4日義龍新區(qū)龍廣炮站和安龍縣科花炮站的增雨作業(yè)過(guò)程，絕對(duì)增雨量達(dá)到47.7mm。其次是2020年6月26日望謨復(fù)興炮站和望謨大觀炮站的增雨作業(yè)過(guò)程，絕對(duì)增雨量15.3mm，第三是2020年5月16日安龍科花炮站和義龍新區(qū)何家地移動(dòng)炮站的增雨作業(yè)過(guò)程，絕對(duì)增雨量9.6mm。

（三）增加降雨量

采用增加降雨量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，效果最好的是2020年6月26日是望謨復(fù)興炮站和望謨大觀炮站增雨作業(yè)過(guò)程，增加降雨量達(dá)70.34*106m3。其次是2020年7月13日冊(cè)亨縣冊(cè)陽(yáng)炮站增雨作業(yè)過(guò)程，增加降雨量25.33*106m3。第三是2020年6月4日義龍新區(qū)龍廣炮站和安龍科花炮站增雨作業(yè)過(guò)程，增加降雨量24.33*106m3。

（四）增雨效率

采用增雨效率評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，效果最好的是2020年4月2日義龍新區(qū)龍廣炮站和安龍科花炮站的增雨作業(yè)過(guò)程，增雨效率達(dá)268%。其次是2020年6月26日望謨復(fù)興炮站和望謨大觀炮站增雨作業(yè)過(guò)程，增雨效率168%。第三是2020年4月2日義龍新區(qū)龍廣炮站和安龍科花炮站增雨作業(yè)過(guò)程，增雨效率155%。

（五）雨量站實(shí)況

以自動(dòng)雨量站中雨、大雨、暴雨和特大暴雨站數(shù)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，效果最好的是2020年6月4日安龍科花炮站和義龍龍廣炮站增雨作業(yè)過(guò)程，作業(yè)后有1站中雨，7站大雨，12站暴雨，2站特大暴雨。其次是2020年9月10日冊(cè)亨縣冊(cè)陽(yáng)炮站增雨作業(yè)過(guò)程，有11站中雨，10站大雨，5站暴雨，1站特大暴雨。第三是2020年7月24日望謨縣大觀炮站的作業(yè)增雨過(guò)程，17站中雨，15站大雨。

三、典型個(gè)例分析

（一）絕對(duì)增雨最大

2020年6月4日安龍科花炮站和義龍龍廣炮站增雨作業(yè)過(guò)程，絕對(duì)增雨量47.7mm，此項(xiàng)指標(biāo)是全年所有增雨作業(yè)過(guò)程中的最大值。影響區(qū)平均面雨量99.2mm也是全年增雨作業(yè)過(guò)程最大值。增雨效率達(dá)到了93%，增加降雨量24.33mm。分析如下：

1.天氣過(guò)程概述

主要是受對(duì)流云系的影響，氣象臺(tái)預(yù)報(bào)4日傍晚至夜間多云轉(zhuǎn)陰天有大雨，部分鎮(zhèn)（街道）有暴雨，個(gè)別鎮(zhèn)（街道）有大暴雨，局地伴有短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹、大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。

2.增雨作業(yè)概述

人工增雨領(lǐng)導(dǎo)小組根據(jù)預(yù)報(bào)抓住有利時(shí)機(jī)，迅速組織安龍縣科花炮站、義龍龍廣炮站實(shí)施人工增雨作業(yè)服務(wù)。2020年6月4日18時(shí)04分－18時(shí)19分共作業(yè)4次，發(fā)射人工雨彈80發(fā)。作業(yè)直接影響面積安龍科花炮站200km2，義龍龍廣炮站200km2，間接影響面積510km2，非作業(yè)區(qū)的面雨量51.5mm，影響區(qū)平均面雨量99.2mm，絕對(duì)增雨量47.7mm，增雨效率達(dá)到93%。區(qū)域自動(dòng)站雨量監(jiān)測(cè)顯示2020年6月4日15時(shí)至6月5日1時(shí)全縣大部出現(xiàn)大到暴雨天氣，詳見(jiàn)表1。

表1 2020年6月4日15時(shí)～5日8時(shí)降水情況統(tǒng)計(jì)表（單位：mm）

3.作業(yè)前后的雷達(dá)回波變化

18時(shí)02分：義龍、龍廣上空有對(duì)流回波生成發(fā)展，未來(lái)向東方向移動(dòng)。18時(shí)04分，安龍科花炮站向?qū)α髟葡蛋l(fā)射人工雨彈20發(fā)。18時(shí)07分，安龍科花炮站第一次作業(yè)后回波有所東移，此時(shí)義龍龍廣炮站第一次向?qū)α髟葡蛋l(fā)射20發(fā)人工雨彈。18時(shí)17分，經(jīng)兩個(gè)炮站第一輪作業(yè)后，云系有所增強(qiáng)發(fā)展，繼續(xù)向東南移動(dòng)，此時(shí)兩個(gè)炮站又向?qū)α髟葡蛋l(fā)射人工雨彈各20發(fā)。作業(yè)后回波有所發(fā)展、范圍變大，云系中凝結(jié)核得到補(bǔ)充，有利于增加降水。

4.影響效果

2020年6月4日人工增雨作業(yè)，影響天氣系統(tǒng)為對(duì)流云系，回波由西向東方向移動(dòng)，對(duì)流云系強(qiáng)回波發(fā)展中心強(qiáng)度不強(qiáng)，天氣雷達(dá)、衛(wèi)星云圖監(jiān)測(cè)云系結(jié)構(gòu)較密實(shí)。人工增雨小組抓住時(shí)機(jī)采用高炮方式對(duì)云層播撒催化劑，增加云系凝結(jié)核。作業(yè)后回波強(qiáng)度增強(qiáng)、回波面積變寬，出現(xiàn)較強(qiáng)降雨。

（二）總體指標(biāo)相對(duì)適中個(gè)例

以2020年9月10日作業(yè)過(guò)程為例。2020年9月10日冊(cè)亨縣冊(cè)陽(yáng)炮站實(shí)施人工增雨作業(yè)過(guò)程，絕對(duì)增雨量5.2mm，增加降雨量19.983mm，增雨效率16.6%。自動(dòng)雨量站出現(xiàn)中雨11站，大雨10站，暴雨5站，特大暴雨1站。分析如下：

1.天氣過(guò)程概述

2020年9月10日傍晚，受低渦切變、靜止鋒、高空槽天氣環(huán)流等影響，氣象臺(tái)預(yù)報(bào)黔西南州境內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)陣雨或雷雨天氣，雨量中到大雨，部分地區(qū)暴雨，個(gè)別地區(qū)大暴雨。

2.作業(yè)情況概述

9月10日19時(shí)，天氣系統(tǒng)自西向東從安龍、貞豐境內(nèi)開(kāi)始移動(dòng)，21時(shí)17分至21時(shí)18分，冊(cè)亨縣冊(cè)陽(yáng)炮站向西北方向發(fā)射增雨火箭彈4枚，作業(yè)直接影響面積望謨復(fù)興炮站200km2，間接影響面積3843km2，作業(yè)后云系主體向東緩慢移動(dòng)，雷達(dá)回波明顯增強(qiáng)。

3.影響效果

增雨過(guò)程天氣系統(tǒng)是多種降水系統(tǒng)輻合共同作用，總體移動(dòng)路徑隨高空槽自西向東移動(dòng)，系統(tǒng)偏東北向降水較強(qiáng)，進(jìn)入冊(cè)亨境內(nèi)后降雨區(qū)降雨明顯減弱。實(shí)施人工增雨作業(yè)后，隨著高空槽前主系統(tǒng)推移，冊(cè)亨及其外圍東南區(qū)域強(qiáng)度較安龍、貞豐境內(nèi)明顯加強(qiáng)，后續(xù)系統(tǒng)強(qiáng)度穩(wěn)定，緩慢東移，對(duì)下游有持續(xù)影響。

（三）總體指標(biāo)較差個(gè)例

從表1可知：2020年10月14日望謨復(fù)興炮站作業(yè)過(guò)程，多數(shù)指標(biāo)值都最小，全年作業(yè)過(guò)程中效果最差。絕對(duì)增雨量只有0.1mm，增加降雨量也只有0.215mm，增雨效率較低，只有2%，自動(dòng)雨量站實(shí)測(cè)只有1站中雨，無(wú)大雨、暴雨和特大暴雨出現(xiàn)。具體如下：

1.天氣過(guò)程概述

2020年10月14日早晨，受熱帶風(fēng)暴外圍及北部南侵冷空氣影響，系統(tǒng)自廣西進(jìn)入黔西南州境內(nèi)，向西北方向移動(dòng)，預(yù)計(jì)此次系統(tǒng)將引起持續(xù)性降水過(guò)程。

2.作業(yè)情況概述

10月14日19時(shí)30分，降雨系統(tǒng)外圍云系到達(dá)望謨境邊緣區(qū)域，自東南向西北方向移動(dòng)，逐漸影響望謨，20點(diǎn)56分至20點(diǎn)58分，望謨復(fù)興炮站向西北方向發(fā)射增雨火箭彈4枚，作業(yè)后云系主體繼續(xù)向西北方向移動(dòng)。

作業(yè)直接影響面積：望謨復(fù)興炮站200km2，間接影響面積2156km2，未作業(yè)前上游面雨量4.25mm.（樂(lè)業(yè)縣面雨量），作業(yè)后所有影響區(qū)平均面雨量4.35mm。

3.影響效果

此次天氣系統(tǒng)熱帶風(fēng)暴中心位于廣西南部，我州受外圍云系影響較弱，系統(tǒng)在我州邊緣掃過(guò)，在較弱降水天氣條件下實(shí)施增雨作業(yè)，增雨效果全年最差。

四、影響條件

（1）氣候條件和天氣系統(tǒng)、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性、空域時(shí)間是影響作業(yè)增雨效果的主要因素。

（2）多炮點(diǎn)共同實(shí)施人工增雨作業(yè)比單一炮點(diǎn)實(shí)施人工增雨作業(yè)影響效果較好。

（3）人員組織、炮彈選擇、發(fā)射時(shí)機(jī)把握、作業(yè)方位同樣影響增雨效果。

五、結(jié)語(yǔ)

黔西南州2020年人工增雨服務(wù)，作業(yè)影響區(qū)內(nèi)增加降雨量近105mm，緩解了農(nóng)作物灌溉和人畜用水需要。為廣西龍灘電站水庫(kù)上游集雨區(qū)和白水河水電站水庫(kù)上游集雨區(qū)增加降雨量約167*106m3。人工增雨還有許多我們未知的領(lǐng)域，需要我們?nèi)ヌ剿髁私?。?shí)施人工增雨作業(yè)只是一種緩解旱情的輔助手段。只有全社會(huì)一起行動(dòng)起來(lái)，共同愛(ài)護(hù)我們賴(lài)以生存的地球家園，愛(ài)護(hù)我們的環(huán)境，減少大氣污染物的排放，才能減少極端災(zāi)害天氣的發(fā)生。