我院2006年“十一五”科技支撑计划项目申报成果喜人

2006年度我院申请的“十一五”科技支撑计划课题“农业重大气象灾害监测预警与控制技术研究”、“人工影响天气关键技术及装备研发”、“灾害天气精细数值预报系统及短期气候集合预测研究”已分别于2006年10月9日和14日顺利通过了由科技部组织的可行性专家论证。“农业重大气象灾害监测预警与控制技术研究”项目于2006年11月2日、“人工影响天气关键技术及装备研发”和“灾害天气精细数值预报系统及短期气候集合预测研究”项目于11月9日分别由中国气象局科技发展司组织完成了课题评审会。     

人工影响天气中心在北京奥运气象服务中表现突出

人工影响天气中心有5名专家参与了奥运会及残奥会开闭幕式消减雨技术保障工作,提供现场技术指导。专家们应用“十一五”科技支撑项目“人工影响天气关键技术与装备研发”的相关研究成果,为奥运人工消雨提供卫星、雷达和数值模式模拟等技术产品,为奥运会及残奥会开闭幕式的人工消减雨工作的成功提供了强有力的科技支撑。因在北京奥运气象服务中表现突出,     

国家“十一五”科技支撑重点项目“人工影响天气关键技术与装备研发”获批准

2006年10月14日，科技部社会发展科技司在北京组织了“十一五”国家科技支撑计划重点项目“人工影响天气关键技术研究及装备研发”可行性论证报告会。会后，项目牵头组织单位中国气象局在听取专家意见的基础上，通过择优委托，确定了本项目的7个课题和相应承担单位：     

人工影响天气作业装备研发和应用进展

人工影响天气科学活动持续了将近70 a,其作业装备和技术方法均得到了很大的发展,已经形成空中和地面一体化作业体系。以美国、加拿大、澳大利亚、以色列、南非、泰国等为代表的国家主要使用飞机和地面发生器开展人工影响天气作业。以俄罗斯、中国、保加利亚等为代表的国家在使用飞机和地面发生器的同时,也使用火箭(或高炮)开展人工影响天气作业。随着高性能飞机的投入使用,播撒技术和催化剂配方的不断研发改进,人工影响天气作业装备整体水平有了明显的发展和提高。文章分别介绍了国内外人工影响天气飞机及机载作业装备、火箭和高炮、地面发生器、常用催化剂的研发和应用情况及未来发展趋势。     

人工增雨催化作业技木

人工影响天气的研究始于20世纪40年代,在70年代达到了巅峰。目前,中国、美国、俄罗斯、以色列、南非、泰国、印度、印度尼西亚、墨西哥、阿根廷、澳大利亚、日本、阿拉伯联合酋长国和古巴等国继续开展着人工影响天气汁划。人工增雨是指在适当条件下通过向目标云播撒适量的催化剂,以影响云物理过程,从而实现增加地面降水的活动,包括冷云人工增雨和暖云人工增雨。     

机载粉剂催化剂播撒设备的研制及其在奥运和残奥消云中的应用

人为引发的下沉气流可以抑制对流云的发展,这一现象已在试验中得到验证。用“人工下沉气流法”实施人工消云试验时,需在云顶大剂量的播撒粉剂催化剂。北京市人工影响天气办公室研制了能完成此类大剂量播撤任务的设备,并通过外场飞行试验对设备进行检验和改进。这是国内人工影响天气领域首个采用空投播撒法的粉剂催化剂播撤设备;可减少催化剂对飞机和播撤设备的污染。分析发现,新设备能够满足人工消云作业中播撒大剂量粉剂催化剂的需要。该设备在北京奥运会、残奥会开闭幕式当日的消云试验作业中投入使用,共实施消云飞行作业9架次,累计利用新设备播撒吸湿性粉剂催化剂34吨。     

十五攻关项目“人工增雨技术研发及集成应用”获得国家科技进步二等奖

“人工增雨技术研发及集成应用”项目是针对长期以来我国人工增雨作业在综合探测和作业、数值模式、催化播撒、检验与评估、综合集成等关键技术方面存在的薄弱环节。在科技部“十五”科技攻关项目的支持下,由中国气象科学研究院和中科院大气物理研究所联合国内有关科研院所、高校和业务单位,     

我国云降水物理飞机观测研究进展

飞机观测是云中粒子相态、分布和转化特征的重要探测技术。我国云降水物理飞机观测开始于20世纪60年代,经过60多年的发展,在飞机平台、机载测量技术、云微物理结构和降水形成机制认识等方面均取得了长足进步。发现积层混合云中对流泡区具有更高的过冷水含量,凇附增长起重要作用,符合“播撒-供给”降水形成机制,而在层云区,当云厚度较小时,过冷水含量很少,冰雪晶的凝华、聚并增长起主导作用,并不符合“播撒-供给”降水形成机制,而当云厚度较大时,过冷水含量较为丰富,凝华、聚并和凇附增长起主导作用,基本符合“播撒-供给”降水形成机制;我国北方冬季降雪过程的形成机制主要是凝华-聚并机制,只有在水汽非常充足、云较厚的情况下,凇附增长过程才具有重要作用。近年虽然在人工影响天气播撒效应、数值模式云物理过程验证、卫星及雷达遥感数据检验、对流云结构观测等方面也取得了一些进展,但仍较薄弱,亟待加强。     

云降水物理与人工影响天气研究进展(2008～2012年)

本文回顾和总结了近5年(2008～2012年)云降水物理与人工影响天气主要研究进展,并讨论了目前存在的主要问题和亟待解决的关键科学问题.内容涉及可分辨云数值模式及模拟研究、云降水的观测与遥感反演研究、气溶胶对云降水的影响及人工影响天气相关的数值模式、观测试验研究等.提高对云降水形成过程、时空结构与演变机理的深入认识,对揭示大气水循环、气候变化过程,提高天气精细化预报、大气云水资源开发利用及气象防灾减灾的能力,具有十分重要的作用.     

云降水物理和人工影响天气研究进展和思考

云降水物理和人工影响天气密不可分,云降水物理为人工影响天气提供理论基础,人工影响天气是云降水物理一个重要应用领域.目前我国人工影响天气规模、经费投入已达世界之最,人工影响天气工程正在建设之中.论文简要回顾了我国云物理研究和人工影响天气的发展过程,评述研究工作取得的进展,思考我国人工影响天气在新形势下进一步的发展的问题,显得尤为重要.几十年来,我国开展了一系列云雾降水的外场观测研究和人工影响天气的外场试验研究,云和降水物理以及人工影响天气的理论和技术研究不断取得进展,数值云模式和中尺度模式的模拟研究水平有了长足的进步,在云和降水物理过程和降水机制研究、云的微物理结构、云水资源和人工增雨潜力评估、催化条件预测、催化剂和催化技术等方面取得了显著进展.论文最后指出,目前的人工影响天气需要加强人工影响天气核心技术研究,并提出了需要进一步研究的云和降水物理中的有关科学问题.     

新一代可移式天气雷达在人工影响天气中的应用研究

在总结“十五”国家科技攻关重大计划项目“人工增雨技术研究及示范”成果的基础上,利用我国可移式新一代天气雷达在青海省河南县和河南省许昌市进行秋(春)季降水系统中尺度结构外场试验观测的方法和技术,对这两个地区云和降水的若干特征进行了分析;另外,使用两步变分方法反演了风场结构,分析了层状云和对流云的中尺度回波强度和动力结构。结果表明:新一代天气雷达可为人工影响天气作业指挥和云物理研究提供更多信息,包括风场中尺度结构、辐合线位置等;青海省河南县及周边地区秋季降水以对流云降水为主,低空辐合是对流云旺盛发展的重要原因;河南省许昌市春季降水既含有对流云降水也含有层状云降水,对流云降水过程伴有低空辐合,层状云内风场比较均匀,但风的垂直切变明显,多为暖平流。     

新一代天气雷达应用于人工影响天气作业

2002年和2003年新一代天气雷达应用于“十五”国家科技攻关重大计划项目“人工增雨技术研究及示范”,在青海省河南县和河南省许昌市进行秋季和春节降水系统中尺度结构外场试验观测和指挥中,获取到了大量云和降水的外场试验资料。利用这些资料分析了这两个地区云和降水的一些特征,进行了风场结构的分析,对层状云和对流云的中尺度回波强度和动力结构进行了较为详细的分析。结果表明:新一代天气雷达可以为人工影响天气的作业指挥和云物理研究提供更多的信息,它可以清楚     

近年来云降水物理和人工影响天气研究进展

回顾和总结了中国科学院大气物理研究所近5年(2003～2007年)的云降水物理和人工影响天气研究,内容涉及云和降水物理研究、云和降水数值模拟研究、人工影响天气研究和云化学研究等诸多领域。随着国家和社会对人工影响天气需求的日益增加,云降水物理仍是重要的研究方向,会随着观测和理论研究的发展而取得突破性进展。     

机载碘化银（AgI）播撒器的使用与维护

在人工影响天气外场作业中，为了得到更好的人工增雨催化效果，根据实际天气云层条件，今年我办采用了液态二氧化碳（LCO2）和碘化银（AgI）两种催化剂相结合的催化方式进行人工增雨作业。机载碘化银（AgI）播撒器是我办研究人员参照美国的“Lohse—WMI”机载碘化银（AgI）播撒器而研制的一套新的播撒设备。它适用于层状云和积云的人工催化播撒，     

中国气象科学研究院人工影响天气研究进展回顾

中国气象科学研究院人工影响天气研究, 在过去的40多年中, 围绕人工增雨技术与外场试验、雹云物理与人工防雹、雾结构观测与人工消雾、云的宏观结构与云图、云降水模式与数值模拟、云物理室内实验与催化剂及催化技术等方面开展了大量的研究工作, 取得了丰硕的研究成果, 很多研究成果在我国人工影响天气业务实践中已经得到广泛的应用, 发挥了实际效益。     

广西人工影响天气模式预报系统

在国家气象中心自主研发的双参数云降水方案与GRAPES中尺度数值模式耦合建立的人工影响天气条件判别的模式预报系统基础上,进行本地化改进建立广西人工影响天气模式预报系统.该系统能够提供广西及其附近区域多种云物理量24小时的预报产品,为人影作业预警指挥提供重要的参考依据.     

人工影响天气研究中心简介

中国气象科学研究院人工影响天气研究中I肝是我国在云物理学和人工影响天气领域的最高学术和研究中心。它的前身是中国气象科学研究院人工影响天气研究所。入工影响天气研究中心的主要研究方向为云物理学室内和外项研究、云物理学和入工影响天气的数值模拟和云播撒剂及其相关技术的研究。人工影响天气研究中心主要有三个研究组,它们是人工增水和防雹研究组、云雾环境实验室和人工影响天气网络指挥中心。入工影响天气研究中心具有我国最先进的室内和外场云物理实验设备、云播撒技术和可用于云物理学研究和人工影响天气的云微物理模式和中尺…     

冰雹形成过程及人工防雹研究综述

冰雹作为一种短时强灾害天气,常给农业、建筑、电力、交通甚至生命财产等造成严重影响,人工防雹也因此受到人们的广泛关注。文中首先介绍了冰雹形成机理和雹云物理研究情况,然后围绕人工防雹机理、技术、科学试验及效果评估这4个方面的研究进行了评述,旨在从理论和实践上总结人工防雹工作的进展,增进对人工防雹科学问题的认知,从而为促进中国人工防雹理论研究和技术进步提供借鉴。研究表明:（1）“累积带理论”和“循环增长理论”是冰雹形成的最常见理论,限于早期的雷达观测技术和缺乏完整的冰雹数值模式,早期认知的冰雹形成机理存在一定的局限。（2）雹胚一般分为冻滴胚和霰胚,冻滴胚由过冷雨滴冻结而成,霰胚则是冰晶、雪花撞冻生长而成。冰雹云中哪种雹胚占优势,主要看云底温度的高低。雹云的发展依赖于水汽条件、动力不稳定条件、风垂直切变等关键因子。（3）人工防雹主要遵循“播撒防雹”和“爆炸防雹”2条技术路线,“利益竞争”和“早期降雨”是常见的6种防雹原理假说中最广泛被用来作为防雹作业设计依据的2种播撒防雹理论。（4）人工防雹技术上多采用通过飞机、地面火箭、地面燃烧炉等向云中播撒人工冰核,或通过地面高炮向云中发射含人工冰核的炮弹等方式,影响冰雹的生长过程从而达到抑制或削弱冰雹生长的目的。（5）大量外场试验证明人工防雹效果有较大的地域差异,需根据各地冰雹云特征及其降雹特点制定和发展本地适用的人工防雹技术体系。（6）人工防雹效果检验仍然是制约人工防雹技术发展的一个“瓶颈”,目前常用的统计检验、物理检验和数值模拟检验技术方法均需要进一步改进和完善。由于雹云变化迅速、降雹过程短促,人工防雹技术实施的时效性以及防雹效果评估仍存在较大的困难。今后应更多地借助多种探测设备进行冰雹云的精细化探测,开展有科学设计的人工防雹外场综合试验,运用统计检验、物理检验和数值模拟相结合的综合检验技术方法评估防雹效果,推动人工防雹事业进一步快速发展。      

简讯

本刊讯：12月5日,内蒙古气象科学研究所承担完成的内蒙古气象局科技创新项目“Gps／Met在人工影响天气中的应用研究”通过了专家的评审验收。该项目首次将GPS／MET资料应用于人工影响天气领域,将3套GPS／MET设备分别放在二连浩特、呼和浩特白塔增雨基地、内蒙古气象科研所3个地点进行水汽观测实验,对资料进行了数据质量分析;分析了观测点2008年1—10月的降水情况和影响降水的天气系统情况;     

有设计和无意识影响天气的政策声明

本声明只涉及局地尺度的和区域尺度的有设计和无意识影响天气的科学现状。美国气象学会关于全球气候变化的政策已于此前发布。１有设计人工影响天气现状１ .１消除雾和层云通过播撒成冰剂 (例如干冰、液态丙烷、压缩空气、碘化银等 )消除过冷雾和低温层云 (含有冻结温度以下水滴的云 ) ,已在一些机场投入常规性作业。用更昂贵的加热技术也消除了暖雾 ;然而仅在少数主要的机场证实 ,此项消雾技术的花费是有效益的。１ .２增加降水统计证据表明 ,播撒过冷地形云 (即在山地上空发展的云 ) ,可增加季节性降水量大约１０ %。然而其物理原因与统计…