对流云人工增雨潜力初步探讨

利用在古田水库建立的以新一代天气雷达为主,包括稠密地面雨量站网等人工增雨综合监测技术系统,结合古田水库“蓄水型”人工增雨外场试验研究对流云降水量、降水效率和人工增雨潜力。研究表明:①试验区对流云自然降水效率平均约为1222×103m3,最大为1626×103m3;②人工催化后18~36 min,平均降水效率提高6个百分点,每次作业降水量增加395.5×103m3;相对增加28.36%,最大分别增加10个百分点,为972×103m3和59.78%;③每次作业水库入库流量增加143×103m3;④综合12年(1975~1986)古田人工增雨试验和2004年古田水库“蓄水型”人工增雨效果分析,可以认为对流云云内含水量大,有明显的增雨潜力。     

安康及石泉水库入库流量变化特征及汛期预测

利用安康及石泉水库2000—2011年逐日入库流量及对应时段安康及石泉流域观测站逐日降水资料,分析了安康及石泉水库入库流量的变化特征及其与流域面雨量的关系。结果发现,安康及石泉入库流量主要集中在7到10月,极端入库流量在7—9月的出现频率最大;入库流量变化与其流域面雨量关系密切,其中6—10月,逐日入库流量与面雨量呈显著正相关;随着面雨量的增长,入库流量呈阶段性增长趋势,安康水库入库流量分别在流域面雨量达到20 mm和40 mm时显著增加,石泉水库入库流量则分别在流域面雨量达到15 mm和30 mm时大幅增加;建立了引入降水累积效应的汛期安康及石泉水库入库流量预测模型,经检验表明模型能较好地模拟入库流量的实际变化,对电力部门汛期水量调度有参考价值。     

基于区域历史回归法的雷州半岛火箭增雨作业效果检验

利用ERA5再分析资料,区域自动站雨量资料以及双偏振雷达基数据,采用区域历史回归方法,对2020年7月4日雷州半岛火箭人工增雨作业进行物理检验和统计检验。结果表明:作业后作业区域云系云冰含量大幅增加,强回波区面积增大,回波顶高度升高,平均回波强度显著增加。选取1971—2000年作业影响区和对比区逐年7月的平均日降水量资料作为历史样本建立回归公式,结合作业当天区域自动站的雨量资料,计算得出日降水量和作业后3 h累积降水量的绝对增雨量分别为11.07 mm和2.32 mm,相对增雨率分别为51.08%和38.73%,均通过了置信水平为α=0.05显著性检验。因此,雷州半岛开展人工增雨作业对缓解气象干旱,满足水库蓄水等有重要意义。     

开发长江上游空中云水资源增加南水北调中线的水量

由于气候变化,加之过度开发,使三江源和汉江上游湿地锐减,生态恶化。致使丹江口水库径流在1991年发生突变,汉江水量由丰变枯,南水北调中线一期工程丹江口水源无法满足受水区的最低需水量。为解决南水北调中线的水源不足,必须大力开发长江上游丰富的空中云水资源。长江流域水汽充足,年输入水汽总量约67 800亿m3,仅有28.5%转化成降水量。在汉江上游进行人工增雨作业,则丹江口水库年径流最大可增加17.5亿m3。实际可调水量将达90.2亿m3,仍无法满足受水区2030年城市缺水量128亿m3的需要。为此需要在长江上游特别是在四川盆地进行人工增雨试验,以增加三峡水库来水量。长江上游可开发的空中云水资源较多,年均总量约5 590.7亿m3,占流域降水年总量的63%。根据云水资源人工增雨开发潜力评估,四川盆地为人工增雨的最佳作业区之一,汉江上游也是理想作业区。如在这2个地区,开展人工增雨作业,增雨机率(Pe)取30%,增雨效率(EW)按流域年降水量10%的保守估算,年总降水量将分别增加162.1亿m3和23.7亿m3,三峡库区和丹江口水库年入库径流量将分别增加83亿m3和11.6亿m3。加上三峡库区的蓄水,能满足受水区2030年缺水量的需要。     

一次小流域增雨作业的分析和评估

根据高空环流形势和地面降水资料,对2002年9月27日秦皇岛市石河水库上游实施的人工增雨作业进行了分析和检验。增雨作业影响区5个雨量点平均雨量108.4 mm,其中最大达160.2 mm(非影响区雨量33 mm)。此次增雨作业使石河水库洪水总量达803×104m3,为水库增加260×104元经济效益。对作业后1 h作业影响区和非影响区雨量进行秩和检验,结果表明作业影响区和非影响降水差异明显,人工增雨效果显著。文中对火箭人工增雨作业方法和时机进行了探讨。     

古田水库2004年蓄水型人工增雨作业分析

将宁德市人工增雨指挥系统应用到2004年6~8月古田水库抗旱蓄水型人工增雨作业和进行综合效果评价,取得显著效果。5次作业过程,水库流域共增雨16117×104m3。结果表明:新一代天气雷达宁德市人工增雨指挥系统在实际作业中应用,对旱情的监测、作业条件确定、把握最佳作业时机、场外作业指挥、云团跟踪分析、效果综合评价等方面发挥了很好的作用,使人工增雨作业科学化、客观化、系统化,提高了工作效率,增强了工作效果,扩大了社会影响。     

对白山水库蓄水发电人工增雨作业过程的效果分析

1引言 根据吉林省人工影响天气中心与白山电厂联合开展人工增雨水库蓄水发电试验研究项目的要求,白山市气象局分别于2007年9月7-9日、15日、18—20日在白山水库流域上游的抚松和靖字境内开展了人工增雨作业,总作业区域面积为707．59km^2。     

人工增雨作业效果评价方法

以１９９８年夏季河南省鸭河口水库流域高炮人工增雨作业例,研究和一种抗旱型人工增雨作为效果评价方法,并用这种方法对１９９８年夏季鸭河口水库流域高炮人工增雨作业效果进行了评价,评价效果为：相对增雨１０．７％,累计影响面积１２００ｋｍ＾２,增水１２０万ｔ。     

2004年古田水库"蓄水型"人工增雨分析

在水库开展"蓄水型"人工增雨是当前我国水资源安全管理的重要措施之一,当前科学界一致认为人工增雨效果应采用地面降雨量的统计分析和对云中物理量观测分析相结合的综合评价方法.2004年古田水库人工增雨取得明显的增雨效果,对水库蓄水发电起一定的作用,同时也为地方政府防旱抗旱发挥作用,是解决干旱缺水的一条有效途径.     

秦皇岛水库区汛期人工增雨作业风险评估

采用河北省人工影响天气办公室研究的增水计算方法,对秦皇岛市的桃林口水库、洋河水库两大水库的水系流域在历年日最大降水(包括水文站、气象哨资料)条件下,如果进行人工增雨作业,可能增加的最大水量进行评估。结果表明,在汛期(6-9月)进行增雨作业不会给两大水库带来风险。根据气候变化分析认为,以增加水库蓄水为目的的人工增雨作业,最有效的办法是在汛期进行人工增雨作业。在汛期到来时,抓住一切有利天气连续作业,才能达到增加蓄水的目的。     

福建省古田试验区云系回波特征与人工增雨作业条件分析

利用2008—2012年4—6月古田试验区的新一代天气雷达、探空及地面雨量观测等资料,结合天气形势分析,研究古田试验区云系的回波特征与人工增雨作业条件,结果表明:影响古田试验区的主要天气系统分别为低涡切变、暖区辐合、高空槽和大陆高压。降水云系以积层混合云为主,其次为积状云。天气系统所对应的云系回波类型及降水情况有明显差异,积层混合云的结构有利降水;积层混合云大于25 d Bz的回波面积明显比积状云大,且平均回波顶高和最大回波顶高均比积状云低;积状云的垂直积分液态水含量明显比积层混合云大;积状云和积层混合云的负温层厚度超2 km;积层混合云的最大回波强度、大于25 d Bz的回波面积和负温层厚度与区域平均日雨量有着明显的对应关系。古田试验区积层混合云的作业指标为回波强度大于25 d Bz,大于25d Bz的回波面积S25 d Bz要大于400 km~2,回波顶高大于5.5 km,负温层厚度大于1.5km,垂直积分液态水含量大于1 kg/m~2。     

密云水库蓄水型增水作业效果分析

为缓解北京市水资源短缺的矛盾,在密云水库流域进行了大规模的飞机、火箭蓄水型人工增雨作业。由于2种工具作业影响区域在时、空上互相覆盖,所以需研究对飞机、火箭增雨作业综合评估方法。此方法依据长序列历史资料和较长作业资料,分别对飞机和火箭增雨效果进行统计分析,以其分析结果为基础,使用催化覆盖面积加权法分析综合增雨率,得出2004年密云水库流域增雨作业可增加降水量13%左右。     

安康水库蓄水前后上游气候变化特征

利用陕西省安康水库上游气象站点的月及日降水、气温、蒸发等气候资料,分析了安康水库蓄水前后上游流域气候变化特征。分析结果表明,年降水量呈逐年代减少趋势,年平均温度呈增暖趋势,年蒸散量呈减少趋势;蓄水后年及主汛期降水量、雨日、暴雨日数、极端强降水概率、蒸散量均比蓄水前减少,平均气温比蓄水前升高,其中冬季升温幅度最大;主汛期和年降水量、平均气温蓄水前后差异显著,冬季蒸散量蓄水前后差异显著。近45年来汉江径流量呈下降趋势,降水对径流影响显著。     

三峡工程建成后枯水期运行的气候风险研究

通过蒙特卡罗试验, 探讨了三峡工程建成后枯水期运行风险的评估方法。以GCM模拟试验结果为未来气候情景, 随机模拟了三峡地区在该气候情景下枯水期月降水量分布; 建立了三峡地区月径流-降水模型和三峡水库调度模型; 初步分析了长江三峡工程建成后在当前气候背景和可能未来气候情景下的运行风险。结果表明, 三峡水库的运行对气候变化反应敏感, 春季和冬季的发电风险有明显改变。     

江西省中小水电智慧气象服务技术研究及应用效果检验

基于高精度DEM及水系数据的流域集雨区划分,研究了江西省中小水电站集雨区划定技术方法;通过对水库集雨区上降水预报和观测站点的实况两者对比分析,建立了基于库区的多模式本地化水库面雨量预报方法;通过模式参数化率定方法以及雨洪耦合来水量预报方法的研究,建立了水库来水量预报模型.利用2007—2020年水文数据以及降水实况和模式数据,检验了七一水库2020年逐7 d面雨量预报效果.检验结果表明,面雨量预报模型在0—3 d的平均预报准确率为70.1％;中雨和大雨量级的降水预报准确率分别为30.7％和28.3％,暴雨、大暴雨预报具有一定的指示意义;改进后的流量模拟效果进一步提升,强降水过程的流量预报效果明显改善.     

GPS遥感的大气可降水量与局地降水关系的初步分析

该文利用2002年“973”项目安徽GPS外场试验和2000年北京GPS/VAPOR试验积累的资料对GPS遥感的大气可降水量与局地降水之间关系进行了定量分析。结果表明:在降水前后, GPS遥感的大气可降水量有很大的变化; 在2002年入梅前后, 其变化甚至大于30mm; 在海拔高的山区台站, 2hGPS遥感的大气可降水量增量和本站是否发生降水关系密切; 多数情况下, 降水出现在GPS遥感的大气可降水量迅速增加的3~4h内; 每小时降水量峰值和GPS遥感的大气可降水量增量的大小有关。