祁连山北坡东段2010—2020年人工增雨试验效果检验评估

使用祁连山北坡中段和东段5—9月面雨量和水文资料,运用非随机人工增雨试验中的序列检验、区域对比、区域双比和区域回归等4种数理统计效果检验评估方法,对2010—2020年在祁连山北坡东段开展的人工增雨作业效果进行检验评估。试验发现：4种效果检验评估方法均证明祁连山北坡东段开展的人工增雨试验为正效果,其中区域对比、区域双比、区域历史回归试验效果检验通过了显著性水平α≤0.10的显著性检验;通过对4种评估检验方法分析,区域历史回归试验方法使用的样本容量较大,避免了人为选择历史相似天气容易引入众多主观偏倚和争议的操作程序,产生的假效果相比其他试验最小、功效最高,可作为最终评估结果,祁连山北坡东段2010—2020年平均相对人工增雨效果为26%。进一步评估了祁连山北坡东段2010—2020年开展大规模人工增雨对石羊河流域生态环境改善的影响,分析发现：石羊河年平均径流量增加了124.6%、民勤蔡旗断面年平均下泄水量增加了124.3%、民勤盆地地下水位上升了2.46 m,干涸近半个世纪的青土湖水域面积持续增大。     

盐湖区小流域人工增雨方案及效果检验

为了增加盐湖地区的降水，保护自然资源，运城市气象局和南风集团合作实施了人工增雨作业，给出并详细分析了增雨作业方案。同时利用盐湖区2001年7月至9月的降水量资料，采用回归统计评估法进行了效果检验。通过计算得出2001年人工增雨作业为盐湖区增加了30%左右的有效降水。     

河南省飞机人工增雨试验效果检验

采用区域对比的试验方法,选取1991年至1998年春、秋季试验作业区和对比区内测站逐时历史降水资料,对历史增雨作业效果进行了评估.统计检验结果表明,河南省1991年至1998年春、秋季人工增雨效果分别为20.05%、13.22%,总平均效果为16.63%.     

河南省飞机人工增雨试验效果检验

采用区域对比的试验方法，选取1991年至1998年春、秋季试验作业区和对比区内测站逐时历史降水资料，对历史增雨作业效果进行了评估。统计检验结果表明，河南省1991年至1998年春、秋季人工增雨效果分别为20．05％、13．22％，总平均效果为16．63％。     

山东济宁地区人工增雨效果检验

利用国内外普遍应用的区域雨量对比和历史区域回归试验2种增雨效果统计检验方法,分析适用于山东济宁地区人工增雨效果检验的评估方法。运用区域雨量对比试验计算出2次稳定性降水过程增加的降水量,运用历史区域回归试验法计算了2006~2009年济宁地区人工增雨作业的平均增雨量,对2月和4月的增雨效果进行了对比分析。结果表明:效果检验方法的不同导致人工增雨的降水量增加效果差别较大,利用区域雨量对比方法对济宁地区人工增雨效果评估非常实用。     

高炮、火箭人工增雨效果统计检验方案设计中的几个问题讨论

基于理想化的人工增雨概念模型,分析了地面增雨作业效果检验试验区设计的基本特征,以及作业轮次、云系移动速度、催化云系对试验区中雨量点的覆盖率等因素对效果评估的影响,主要结果为：1）云系移动速度应该作为目标云选取的一个重要指标,它直接影响试验区的长度和作业点的布局,对效果评估也有很大的影响,不同移动速度的目标云系将人工增加的降水分散到不同的区域,增加了效果评估的难度。2）存在一段最短时间的雨量资料可以用于效果评估,它由试验区长度、作业时间和目标云移动速度共同决定。3）分别给出了作业时间与用于效果统计的雨量时间之比、催化云系对试验区雨量点的覆盖率影响相对增雨率的计算公式,据此定量分析了以色列Ⅰ随机试验资料,结果表明要评估出一定的相对增雨率,需要人工催化云系具有较大的增雨量,即较为显著地改变自然降水。     

河北省火箭人工增雨效益分析

针对河北省火箭人工增雨作业的实际情况,从火箭作业系统的选取、火箭作业点布设、适宜火箭人工增雨作业的云层条件、合适的作业部位和时机选择、火箭人工增雨实施作业情况和作业量分析等入手,采用区域对比方法分析了河北省2000~2004年火箭人工增雨作业的效果和效益,得出了河北省火箭人工增雨作业的总增雨量和增雨效益,并根据河北省2000~2004年的总投资情况计算出投资效益比为1:46。     

牛头山库区人影技术思路及效果分析

根据中国气象局人工影响天气中心编制的《人工增雨作业效果检验技术指南》(2016版),利用临海国家基本站积累的降水资料,作为对比区,对2018年临海1号作业点——牛头山库区的人影作业效果进行再分析,得出增雨效果的一元线性回归方程。为客观评价临海人工影响天气作业效果,打下基础。     

2004年春夏季海南火箭人工增雨效果检验

运用双比分析和降水量区域历史回归两种分析方法,对2004年春夏季海南省的火箭人工增雨作业进行了效果的统计检验,选用1962~2001年的资料建立了对比区—人工增雨作业目标区回归方程。初步计算表明,2004年春夏季人工增雨作业141 d约增加降水199.6 mm,降水总量约24.6×108m3,投入与产出比为1:37。     

2009年飞机人工增雨作业抗春旱效益评估

本文介绍了人工增雨作业效益的一种评估方法——区域雨量对比法,以及该方法在实际业务工作中的应用：统计了2009年春季四川省飞机人工增雨的作业情况,采用区域雨量对比法对每次作业进行效益计算,得出每次作业的影响面积、影响区降水、对比区降水、增雨量、增加的降水量等,根据春旱期间的降水情况与旱情缓解情况,对人工增雨抗春旱的效益进行了分析评估,并尝试计算出缩短春旱的持续时间,给出了评估结论,并对该方法的应用进行了讨论。该评估方法对于人工影响天气业务工作,具有一定的实用性和可操作性。     

2009年飞机人工增雨作业抗春旱效益评估

本文介绍了人工增雨作业效益的一种评估方法——区域雨量对比法,以及该方法在实际业务工作中的应用:统计了2009年春季四川省飞机人工增雨的作业情况,采用区域雨量对比法对每次作业进行效益计算,得出每次作业的影响面积、影响区降水、对比区降水、增雨量、增加的降水量等,根据春旱期间的降水情况与旱情缓解情况,对人工增雨抗春旱的效益进行了分析评估,并尝试计算出缩短春旱的持续时间,给出了评估结论,并对该方法的应用进行了讨论。该评估方法对于人工影响天气业务工作,具有一定的实用性和可操作性。      

基于“.NET”的华南区域人工增雨效果统计检验共享平台的设计与实现

利用Google Earth二次开发工具API设计了一种基于浏览器/服务器(B/S)模式的人工增雨作业效果检验的动态人工增雨效果检验共享系统。该系统基于“.NET”平台,以C#作为主要开发语言,利用Google Earth二次开发工具API实现了区域级人工增雨作业效果评估的共享,实现了Google Map和火箭作业点、...     

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。     

新一代天气雷达在人工增雨作业中的应用

将雷达资料传输到人工增雨作业指挥系统,指挥中心可以根据作业云的方位、距离、云高、云厚及其移向移速等雷达观测信息和先前输入指挥系统的作业点位置,自动计算出作业方位、作业距离、作业仰角,有效的指挥增雨作业;通过雷达跟踪观测,雷达回波的动画显示,作业前后的回波强度比较,作业点与非作业点之间的比较,还可以科学检验人工增雨作业的效果。     

CINRAD CB产品与自动站资料在人工增雨中的应用

利用高空、地面环流形势图和新一代天气C波段雷达产品中的反射率因子、径向速度产品以及自动站资料,对2011年7月29日大同地区一次大范围降水过程中人工增雨作业条件和效果进行综合分析.在同一环流背景条件下,通过雷达跟踪监测、雷达回波动画显示、作业前后回波强度比较、作业点与未作业点之间的比较,利用自动站数据,对增雨作业的效果进行综合分析比较结果表明此次大范围连续性降水的形成与适宜的人工增雨有一定相关性.     

催化效应的雷达回波变化统计特征

本文利用四川省2010年度飞机人工增雨作业资料,统计每次作业前后雷达回波强度、回波面积、回波高度、垂直累积液水含量等因子的变化情况,分析了适宜作业云系的一些雷达回波统计特征和催化影响的物理效应,得到一些很有意义的结果,为人工增雨作业效果检验和效益评估提供了客观证据,对提高人工增雨作业技术具有一定的指示意义。      

2014年9月14日聊城人工增雨效果分析

为检验高炮、火箭人工增雨作业效果,采用多轮人工增雨作业方法和区域对比分析方法,对2014年9月14日聊城地面人工增雨作业情况和效果进行初步分析。结果表明：在有利的天气背景和及时作业的情况下,采用区域对比分析方法对作业后3h雨量进行效果检验,聊城西部和东北部两个作业区,相对增雨分别达到24.44%和18.38%。     

高炮人工增雨效果检验

通过对2003-2004年乡镇雨量点降水资料统计,将设有作业点的乡镇作业后降水量与相邻未设置作业点乡镇同一时段降水量进行对比分析,并通过显著假设检验其增雨效果显著性。结果表明:每次作业平均用弹20发,作业后平均增雨4.1mm,增雨效益比1:7,增雨显著可信度达99%。     

层状云催化宏微观物理响应的数值模拟研究

层状云系是进行人工增雨开发利用空中云水资源的重要对象,增雨作业需要有科学可行的技术指标来指导实际作业的科学实施,而合理准确评估人工增雨作业的效果也是需要解决的重要课题,通过数值模式合理地仿真模拟实际催化作业的过程,进而研究增雨作业后云和降水的一系列宏微观特征的变化及其机理,是建立和改进催化作业技术的必要途径,也是评估实际人工增雨作业效果的有效手段。本文使用三维中尺度冷云催化模式对2014年4月15日河北省一次层状云降水的飞机催化作业过程进行了仿真模拟,力图对实际作业过程进行合理再现,通过对模拟结果的分析,研究飞机播撒的AgI（Silver iodide）催化剂在空中的扩散传输特征,分析催化对云和降水宏微观特性的影响,并对此次飞机催化作业的增雨效果进行评估。研究结果表明,播撒的AgI催化剂烟羽扩展的水平尺度可达数十公里以上,垂直方向上,大部分AgI粒子则主要集中在作业层上下约1 km的厚度范围内,AgI粒子的向上输送明显强于向下的输送;催化后云中的冰晶和雪粒子明显增加,导致催化模拟前期的霰增长受到抑制,之后随着霰碰并雪过程及零度层附近冰相粒子淞附过程的增强,云中霰的总量逐渐增加;催化作业后,催化云的雷达回波强度有明显增强,且随时间变化表现出不同的结构特征;催化导致地面降水出现先减少后增加的时间变化特征,催化后3小时,作业影响区向作业区下游扩展100 km以上,总体呈现减雨—增雨的区域分布特征;数值模拟评估表明,整个评估区内的净增雨量达到3.6×107 kg,平均增雨率为1.1%,暖层霰粒浓度和尺度的增加是降水增加的主要原因。由于作业目标云系的催化条件一般,而播撒的AgI剂量偏大,造成增雨作业效果偏低。     

一次层状云火箭增雨作业效果分析

文章采用统计检验和物理检验方法对2015年4月12日大连市出现的一次层状云降水过程进行了火箭增雨试验和作业效果评估,结果表明,通过作业区和对比区雨滴谱分钟雨量观测值与拟合值的对比计算发现,被催化云体在催化后的30~50 min内产生了最大雨强和降水,其相对增雨量达到49%(α0.001),显著性较高;同时,催化云体的雷达回波强度、回波面积、降雨时间,以及雨滴谱的变化特征等均表现了很好的物理效应,增雨试验效果显著。