一次强降雹天气过程的人工防雹作业

通过对一次高炮人工防雹作业的分析研究，以降雹雹谱资料及雷达回波为依据，提出了对强降雹天气过程人工防雹的新思路，并依据收集到的地面降雹雹谱资料，客观地分析了人工防雹的效果。     

有关高炮防雹的商榷

宁夏固原地处六盘山区。冰雹,历来是当地的主要自然灾害之一。自1974年采用高炮防雹以来,群众普遍认为效果较好,雹情逐年减少。但在作业过程中也存在一定问题,提出来供讨论。高炮防雹,就是把装有碘化银催化剂的炮弹,射入雹云中的雹源区爆炸,播撒碘化银,以增加冰雹胚胎的数目,并与云中自然     

爆炸影响雹云流场实例分析

应用XDR—WRDPS测雨雷达获取的外场防雹作业个例演示的雹云流场,探寻爆炸对雹云流场影响的证据,改进爆炸作业方式。     

爆炸影响对流云发展过程的原理研究

用爆炸方法进行人工防雹是我国的一个特点,且已有很长历史了,近十年来爆炸方法在群众性试验中进一步广泛采用,出现了利用空炸炮、火箭和高炮等爆炸手段。根据某些地方多年防雹资料的初步分析,用爆炸方法进行人工防雹是有一定效果的。然而爆炸究竟对云有什么作用?它对冰雹形成过程会有什么影响?国外有人试图用“空腔作用”造成软雹来解释爆炸影响冰雹云的作用,也有人提出爆炸引起过冷水的冻结作用。但我国大量人工防雹试验指出,爆炸可以迅速引起降水,出现云洞,云体消散或转向等现象,这些现象不能用上述国外已有想法来解释。     

关于冰雹抑制的一些问题

人类企图抑制冰雹活动的历史是很悠久的。很早人们就采取打炮的办法来抑制冰雹,打炮防雹的方法从十九世纪末到二十世纪初在中欧各国非常盛行,当时也有试验使用火箭的。那时,欧美气象部门的负责人曾经开了几次关于爆炸防雹的国际会议,但没有多久,这项工作就停顿了下来。1950年以来,由于受人工降水工作的影响,抑制冰雹的研究工作又逐渐多起来,使用的方法与过去没有多大差别,主要是在云中爆炸TNT炸药。爆炸防雹方法到1970年已经不用了。现在主要是用往云中播撒催化剂的方法抑制冰雹。往云里播撒催化剂抑制冰雹是云物理过程的人工变换。成功与否取决于对雹云结构的认识。雹云种类很多,雹云中的风场很复杂,而且风的垂直分量很大。对每种雹云必须掌握好播撒催化剂的时间和部位。因此对雹云进行分类是很必要的。雹云大体上可以分成两大类:超单体雹云和多单体雹云。     

1981～199O年苏联防雹作业的效果

本文对前苏联不同地区的降雷可能性进行了考虑，并对其防雹的需要程度进行了评估。有关防雹应用系统的组织结构及统计资料在文中做了介绍。统计资料包括：防雹保护区面积，冰雹、雷暴和阵雨日数，插云口数，播撒降雹云、有降雹危险云以及有可能降雹云的云块数，火箭和炮弹的消耗量，插云剂的消耗量，播撒成功和失败的播云日数和云块数，冰雹灾害面积，10个防雹区中的每一个防雹区以及整个前苏联防雹网络的防雹物质效果和经济效益。1自1967年以来，根据一项政府计划，在降雹可能性最大的下述地区，开展了旨在保护农作物的防雹工作。这些地区…     

陕西旬邑冰雹谱特征和防雹效果分析

根据1998年7－9月在旬邑首次取得6次冰雹过程的地面雹谱资料，通过统计分析得出冰雹谱分布特征。以冰雹落地动能、冰雹质量等特征物理量为评价防雹效果的统计量，用物理检验法对一次降雹过程的防雹效果做个例分析。得到防雹作业区比对比区，动能、质量、动能通量和质量通量分别减少75％、58％、41％和55％，说明防雹效果是明显的。     

山东潍坊地区人工防雹效果评估

对潍坊地区雷暴次数，降雹次数及雹灾面积的历史资料进行了统计分析并对防雹效果进行评估，得出；防雹６年中，降雹次数平均每年减少２．９次；雹灾面积平均每年减少５９６８１．８ｈａ。防雹效果显著。     

"三七"高炮防雹对昭苏县气象站雹日数影响的统计分析

根据昭苏县气象站1956－1973年（防雹前）和1974－1998年（防雹后）6－8月平均雹日数的变化，就“37”高炮防雹对下游地区雹日数的影响进行了统计分析。经计算，防雹后25年的平均雹日数比防雹前减少了3.8d，为了证明这一结果是人为影响还是自然变化，进行了序列检验和回归分析，表明，人工防雹使防区内雹日数显著减少，显著性水平分析达到0.001和0．01。     

甘肃人工防雹效果浅析

本文使用统计学方法分析甘肃省东部1972—1977年土炮人工防雹试验的效果,由简单序列试验发现防雹后“区域年雹日”增加 7.0％、雹灾面积增加29.4％,但都没有达到α=0.05的统计显著水平,说明现用的低空小剂量爆炸方法没有达到人工防雹的目的。     

TWO-DIMENSIONAL NUMERICAL HAILCLOUD MODEL

This paper describes a two-dimensional slab-symmetric hailcloud model,of which dynamics almost con-tains all the dynamic factors.The model with the improved precipitation process included can show the bipara-meter change of particle size-distribution.A new suspending lateral boundary condition is proposed whichmay improve the influence of boundary on the airflow within computing domain.The subroutines designedfor studying the change in outline of precipitating particle region can describe the interaction between airflowand precipitation particles.With this model the structure of weak ccho region in hailcloud is simulatedand the airflow patterns under different thermal disturbances and wind shear are studied.     

LAPS在冰雹云模拟中的应用

LAPS是中国气象局武汉暴雨研究所引进的中尺度分析系统,能融合区域内多种非常规观测资料,提供高分辨率中尺度分析场。该文对探空资料和LAPS分析场两种初始场的大气层结和环境风场信息进行了比较,并应用探空资料和不同时次的降雹点的LAPS分析场作为三维对流云模式的初始场对2008年7月27日、28日湖北西部山区冰雹天气过程进行数值模拟,并将模拟结果与观测实况进行了对比分析,最后对27日降雹过程应用临近降雹时次的LAPS分析场作为云模式初始场模拟的回波、风场和垂直速度等特征进行了分析,以探讨LAPS用于云数值模式的适用性、优越性以及冰雹云发生发展特点。结果表明: LAPS输出场用于云模式初始场进行冰雹云数值模拟具有时空上的优势,能更好地模拟出午后局地降雹,可以弥补探空资料作为云模式初始场的不足,应用临近时次的LAPS分析场作为云模式初始场的数值模拟能体现出冰雹云发展过程中多次增强等细节,有利于人工防雹作业预警和催化方案的确定。     

爆炸防雹中可能动力机制的探讨

文中在进一步归纳观测现象和分析爆炸产物能力的基础上 ,提出了爆炸扰动气流和重力波破碎可以对气流产生显著影响的物理假说 ,并应用数值模式模拟了扰动气流对基本流的作用 ,得到的结果与物理假说所预期的相一致 ;也与过去的实验或试验结果相一致。这说明爆炸(瞬时 )产生扰动场 ,扰动场 (维持一段时间 )再与基本场相互作用来影响基本流 (更长维持时间 ) ,看来这可能是爆炸影响基本流的主导途径     

多物理参量检验防雹效果的研究

除使用地面冰雹资料（即冰雹动能、质量、降雹强度等）外，还选用了反映雹云变化的雷达回波参量等１０个物理参量，作为作业效果的检验量，检验防雹效果。结果表明：高炮作业后雷达回波顶高、强度及３０ｄｂｚ强回波顶高显著地比作业前小；作业区比未作业区冰雹动能、冰雹质量、冰雹动能通量、质量通量、最大冰雹直径、数密度以及降雹持续时间也有明显减小。     

青藏高原东北侧局地冰雹统计特征及对特殊雹云单体的讨论

以3D-Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料,用垂直累积液态含水量(Vertically Integrated Liquid Water Content,简称:VIL)的理论模式计算单体的VIL,用VIL与单体顶高度之比计算单体的VIL密度(Vertically Integrated Liquid Water Content Density,简称:VILD),采用统计方法对青藏高原东北侧局地冰雹的日变化和大小分布特征以及地面最大冰雹直径(简称:Rmax)与单体在降雹过程中的最大VIL(简称:VILmax)和最大VILD(简称:VILDmax)之间的关系进行了统计。结果表明:(1)青藏高原东北侧局地降雹主要以中冰雹为主(直径在5~20 mm之间),其次是小冰雹(直径<5 mm,现称为霰),出现大冰雹(直径≥20 mm)的概率很小;(2)从冰雹的日变化特征看,青藏高原东北侧局地降雹主要出现在下午到傍晚,期间存在2个降雹高峰时段。第一个主要集中在13:00~18:00,其中以15:00~16:00出现的概率最高,另一个主要集中在20:00~21:00,日内其余时间降雹概率很小,此结论与陈乾[1]等研究区域性冰雹发现的午后傍晚双峰型特征基本吻合,但在出现时段上稍有偏早;(3)VILmax和VILDmax从总体趋势上看与Rmax之间均存在正相关关系,但VILD-max比VILmax与Rmax之间的相关性更好;相同大小的冰雹所对应的雹云单体的VILDmax虽然存在一定的差异,但差异不大,一般维持在0.1 g.m-3以内;(4)雷达观测静锥区和单体强回波区倾斜或悬垂回波等是影响VILmax和VILDmax与Rmax之间出现负相关的2个主要因素。     

关于积云增雨和实施方案的探讨

在综合雷雨云式的积云降水特点和归纳观测及理论结果的基础上,用数值模拟研究了阵雨形成机制,发现雷雨云式的积云结构类似于雹云,也存在着水平风“零域”和成雨“穴道”,大粒子群向这里集中并累积,然后再下泻成阵雨。据此提出了积云人工增雨的动力学根据和设计实施方案的要领,并给出了积云人工增雨作业部位、时机的概念模型。     

二维冰雹云数值模式

本文介绍一个面对称的二维冰雹云模式,其动力学方程基本包含各种动力因子;嵌入改进的降水物理过程,可以描述粒子分布的双参数变化;设计一种新的悬浮边界,可改善边界的影响,设计降水粒子场外边界形态变化子程序,可描述流场和降水粒子场相互作用而形成的雷达回波特征。利用该模式,模拟计算出冰雹云弱回波结构,并研究不同热力扰动场、不同切变风场下对流流场的流型特征。     

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。      

平凉冰雹云回波特征分析

用大量实测冰雹云过程回波资料,根据地面降雹大小和灾情统计资料,分析了200多例不同冰雹云的回波顶高、回波面积随反射率Ze变化的回波特征参量和各高度层反射率强度分布结构模型。表明在不同的冰雹云过程中,Ze≥30dBz的回波特征参量有明显差别,用这些强回波特征参量对认识强对流云的演变过程和识别冰雹有较大优势。     

云体併合及雹云形成

云体併合是冰雹云形成的重要原因之一。 文章提出了五种併合类型,给出了它们的特征和模式。最后讨论了饼合成雹云的若干条件。