安顺市空中水资源开发潜力分析

利用安顺市各县（市）1978-2007年每日4个时次地面水汽压和降水资料,计算了每个站的可降水量,分析了该市可降水量的时空分布和多年的变化趋势。结果表明安顺市具有较大的人工增雨潜力,合理开展人工增雨工作,可有效缓解安顺市水资源时空分布不均问题。     

襄樊市空中云水资源分布及人工增雨潜力研究

利用襄樊市各县(市)1978-2007年地面水汽压和降水资料,计算分析了该市空中云水资源的时空分布状况,并对其人工增雨潜力进行了评价分析.结果表明:襄樊市年大气可降水量随年代递增呈微弱增多趋势,20世纪90年代、21世纪头7年分别比20世纪70年代末到80年代增加19 cm、22 cm;空中水汽含量月季变化明显,7月最大,8月次之,1月最少;空中水汽含量四季分配不均,夏季远大于冬季,秋季略高于春季;各地自然降水产出率,2月、11月较大,夏季和冬季的12月份较小,7月份最小;增雨潜力四季变化存在较大差异,其中夏季最大,大多在78%以上.秋季9、10月次之,大部在75%以上,冬季2月、11月最小,大部在72%以下;地理分布上,增雨潜力是南部大于北部.     

大庆市云水资源开发潜力估算

通过对1971～2000年大庆市气候资料普查,分析并得出了大庆地区降水特征,并对4~6月主要降水天气系统计算了其降雨效率及增雨潜力。结果表明:大庆地区人工增雨潜力为40%～60%,为进一步开发云水资源提供了理论依据。     

空中水资源开发潜力及增雨效益分析

对商丘市代表站各标准层等压面水汽含量计算分析结果表明:商丘春季空中水资源呈逐月递增趋势,秋季空中水资源呈逐月递减趋势;5月和9月是干旱的关键季节,实施人工增雨的潜力较大;春季的增雨潜力大于秋季.     

成都地区空中水资源潜力分析

利用2007—2016年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)逐日再分析资料(0.5°×0.5°)和国家气象数据中心24 h累计降水资料,计算分析了成都地区空中水资源的特征,包括可降水量、水汽、实际降水量等,并比较分析了三者之间的关系。结果表明:成都地区为净输入区域,主要水汽输入、输出口分别为西、东边界;成都地区位于强辐合中心附近,四季水汽输送通量较稳定,夏季相对偏小;700 hPa以下为主要的水汽输入层,700 hPa以上为主要的水汽输出层;500 hPa以下的水汽利用率较高,尤其是夏季;水汽输送较强的区域集中在700 hPa以上秋季的西边界和四季的东边界、700 hPa以下夏季的东边界以及500 hPa以上四季的西边界;成都地区可降水量稳定丰富,年平均水汽总输入量也很大,但二者转换为实际降水的量很少。     

果洛地区空中水资源开发潜力的可行性分析

根据果洛地区玛沁、玛多、甘德、达日、久治和班玛六县历年3—10月平均降水量的分布规律以及受地形抬升等因素的影响分析,表明果洛地区云水资源丰富,适宜大规模开发利用,并得出人工催化的最佳时段和开发空中云水资源的有利条件。     

黑龙江省空中云水资源开发现状分析与展望

自1995年开始,黑龙江省进入建国后的第二个干周期。黑龙江省云水资源比较丰富,据专家分析,每年通过人工影响天气作业平均增水约为5×108m3左右,仅占空中可利用水资源的0.2%,空中云水资源的开发潜力十分巨大。加强空中云水资源的开发利用,对缓解黑龙江省水资源短缺困境、推动地方社会经济发展意义重大。     

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。     

人工增雨 开发空中水资源

目前水源危机的问题，越来越引起人们的关注，中国是缺水国，人均占有水资源2700立方米，排世界第81位．辽宁省又是中国的缺水省．人均占有量只是全国平均数的三分之一．亩均水量仅600立方米。我省城市每天缺水120万吨．年影响产值50亿元，且水质污染（河流污染70％以上）。现在世弄上有25个国家和地区开展了人工增雨作业，有些国家还形成科研、业务体系、但人工影响天气的效果如何，历来就有争议。近年来：摩洛歌、以色列着一些水资源匮管的国家较多地开展了诌6面的研究、试验，惹大利的一些果园种植园主X期进行人工影崛天气作业，认为得…     

人工增雨开发空中水资源

目前水源危机的问题，越来越引起人们的关注。中国是缺水国。人均占有水资源2700立方米，排世界第81位，辽宁省又是中国的缺水省，人均占有量只是全国平均数的三分之一，日均水量仅600立方米。我省城市每天缺水120万吨，年影响产值50亿元。县水质污染(河流污染70％以上)。     

不同云方案对祁连山降水模拟的影响

应用MM5中尺度模式,选用4种不同云微物理方案(Dudhia简单冰相方案、Reisner混合相方案、Reisner2霰方案和Schultz微物理方案),对2002年7月12-13日祁连山区降水过程进行了数值模拟试验。模拟结果的对比分析表明,不同云微物理方案在祁连山区降水的模拟中对降水落区的模拟均偏南;除Reisner2霰方案外,其他3种方案对降水中心落点的模拟影响不大,降水中心强度对云微物理方案不敏感;显式降水和参数化降水对云微物理方案有不同程度的依赖性;云微物理过程通过影响动力条件发生发展的时间和强度,来影响强降水发生的时间和强度。通过各云微物理参数的分析发现,各物理过程中微物理参数参与降水的过程不同:对Dudhia简单冰相方案来说,雨水和云水是形成降水的主要过程;Reisner混合相方案中降水的形成主要是由于雨水、云水、雪和霰的碰并过程,冰晶的碰并相对较弱;在Reisner2霰方案中,雨水、云水、冰晶、雪和霰均参与碰并碰冻过程;Schultz微物理方案中冰晶、雪和霰的碰并过程更为重要。     

Remote Sensing Retrieval of Optical Character of Cloud and Distribution of Cloud Water in Qilian Mountains

By using MODIS data from Terra and Aqua satellite, 6-h precipitation data of 18 cases from 2002 to 2005, applying 6S model and Mie model, some parameters including optical thickness of cloud, efficient radius of cloud particle, and content of liquid water are retrieved, the interspace of which is also analyzed by combining with GIS software. Then the relation of all those parameters and 6-h precipitation are analyzed.The results show that there is difference between distribution of the optics thickness and efficient radius of cloud particle, which is influenced by terrain. The largest value on the southern mountains is less than 4300 m, which means there is rich cloud water in the region. There is positive correlation between precipitation and three parameters;precipitation probability is large when optical thickness is changed from 8 to 20; efficient radius of cloud particle is changed from 6 to 12 μm and content of liquid water is more than 0.04 g m-3. In Qilian Mountains content of liquid water is higher than 0.15 g-m-3 at 4300 m and it means that there is large potential to exploit cloud water.     

Research on Water-Vapor Distribution in the Air over Qilian Mountains

Based on the remote sensing data, the radiosonde data and precipitation data observed by weather stations, distributions of atmospheric water-vapor and cloud motion wind over the Qilian Mountains are analyzed. Moreover, on the basis of water-vapor and cloud motion wind analyses, relations of atmospheric water-vapor distribution with precipitation~ atmospheric circulation, and terrain are investigated. The results show that distributions of atmospheric water-vapor and precipitation in the Qilian Mountains are affected by the westerly belt, the southerly monsoon （the South Asian monsoon and plateau monsoon）, and the East Asian monsoon. In the northwest Qilian Mountains, water-vapor and precipitation are entirely affected by the westerly belt, and there is no other direction water-vapor transport except westerly watervapor flux, hence, the northwest region is regarded as the westerly belt region. In the south and middle of the mountaili, water-vapor is mainly controlled by the southerly monsoon, 37.7% of the total watervapor is from the south, especially in summer, the southerly water-vapor flux accounts for 55.9% of the total, and furthermore the water-vapor content in the southerly flow is more than that in the westerly flow. The southerly monsoon water-vapor is influenced by the South Asian monsoon from the Indian Ocean and the plateau monsoon in the Qinghai-Tibetan Plateau, thus, the south and middle region is called southerly monsoon region. But in the northeast Qilian Mountains, the East Asian monsoon is the main climate system affecting the water-vapor. Besides west and northwest water-vapor fluxes, there are a lot of easterly water-vapor fluxes in summer. The frequency of easterly cloud motion winds in summer half year accounts for 27.1% of the total, though the frequency is not high, it is the main water-vapor source of summer precipitation in this region, therefore, the northwest region is a marginal region of the East Asian monsoon. On the other hand, atmospheric water-vapor, precipitation, and conver     

祁连山夏季地形云结构和云微物理过程的模拟研究(I):模式云物理方案和地形云结构

对三维非静力中尺度模式ARPS的云降水微物理方案进行了改进,利用改进后的ARPS模式模拟了祁连山地区夏季的两个地形云个例,通过对各自模拟结果的对比分析并结合实况资料研究了夏季祁连山地区地形云的发展状况、动力场特征、降水特征以及云微物理结构特征。研究结果表明,地形云的发展受地形影响很大,地形的抬升促进了云和降水的发展,地形的作用也改变了地面降水特征,使云的宏、微观物理结构发生较大变化。     

祁连山一次地形云降水微物理特征飞机观测

祁连山是我国西北地区重要的生态屏障,地形云是祁连山主要降水云系,加强对祁连山云微物理过程的认识,对科学有效开展人工增雨作业、改善生态环境具有重要意义。利用2020年8月29日祁连山一次地形云降水过程的飞机观测数据,研究祁连山地区夏季云降水过程的微物理特征。此次降水过程云系呈明显的分层结构,云底高度为4000 m,整层含水量较丰富,云水大值区出现在4500~5300 m高度,与云滴高浓度区对应,云水含量主要由粒子直径为15~20 μm的云滴粒子贡献。小云粒子和大云粒子平均浓度分别为7.54 cm-3和0.86 cm-3,有效直径平均值分别为11.02 μm和198.11 μm,呈现出浓度小、直径大的特征。云系翻越祁连山过程中南北坡云微物理特征有明显变化,北坡（背风坡）粒子浓度、直径和液态水含量明显大于南坡（迎风坡）。祁连山地区不同高度小云粒子谱呈单峰型分布,Gamma分布可较好拟合直径小于50 μm的云滴谱,直径大于50 μm的云粒子谱更符合幂指数分布。凝华和聚并是冰相层冰雪晶的增长机制,混合层冰晶增长以贝吉龙过程为主,并伴有凇附和聚并生长。     

天山山区水汽和云水含量的空间分布特征

利用欧洲数值预报中心(ECMWF)发布的第一代全球分辨率ERA-Interim再分析数据,分析了1979～2014年天山山区水汽含量和云水含量的空间分布特征。结果显示：(1)水汽含量的高值中心出现在伊犁河谷地区,中心值域在10—11kg m-2之间,低值区位于天山中部的巴音布鲁克附近,中心值域在5—6kg m-2之间;夏季水汽含量最丰富,在8—11kg m-2之间。(2)云液水含量的高值区出现在博格达山北坡,而云冰水含量的高值区在西天山海拔较高的托木尔峰地区,低值区均在伊犁河谷等海拔低的地区;夏季云液水含量、云冰水含量均呈减少趋势,云冰水含量较云液水减少的更为明显,下降速率为0.28kg kg-1/10a;(3)垂直分布上,云液水含量在600hpa左右的高空出现高值区,中心最大值为10kg kg-1;云冰水含量的高值区则出现在500hpa左右的高空,为11kg kg-1;在对流层大气中云冰水含量值远大于云液水,且云冰水发展的高度较云液水更高。     

祁连山北坡云垂直分布特征

利用敦煌、酒泉、张掖、民勤探空站2014—2019年的探空数据,对祁连山北坡云的发生频率及云垂直结构特征进行分析。结果表明:祁连山北坡全年云的发生频率为20%~40%,以1~3层云为主,且单层云的发生频率高于多层云,多层云以2层云为主;云的发生频率夏高冬低,夏季单层云和2层云出现的频率较为接近,而春、秋、冬季节单层云出现频率远高于2层云和3层云;全年平均云高度2层云的下层云厚度明显大于上层云,3层云的底层云与中层云之间晴空夹层厚度大于中层云与顶层云之间的晴空厚度;祁连山北坡云层高度季节变化显著,单层云和多层云的高度都表现为夏高冬低。     

Drought reconstruction in the Qilian Mountains over the last two centuries and its implications for large-scale moisture patterns

We present a composite tree-ring chronology from two sites of Qilian Juniper(Sabina przewalskii)in the northwestern Qilian Mountains(QM),Northwestern China.Precipitation in June was found to be the main limiting factor for tree-growth.The tree rings are also significantly and positively correlated with June precipitation over large areas of the northern Tibetan Plateau(TP).The authors thus consider that the tree- ring based drought reconstruction from 1803–2006 is representative of a large area drought hist...     

天山巴音布鲁克盆地汛期水资源变化趋势及其影响因素分析

利用1982—2018年巴音布鲁克气象站逐日气象资料和开都河流上游大山口水文站逐月径流量资料,采用Morlet小波分析、气候敏感与水量平衡法,时间序列分析等方法,分析了汛期（5—9月）巴音布鲁克盆地地表径流量变化趋势及气候变化与人工增水作业对径流量的影响。结果表明：近37 a巴音布鲁克盆地汛期地表径流量呈增加趋势,突变年份为1989年,存在主周期依次为14 a、22 a、4 a 、7 a的周期变化,具有17~27 a、11~16 a年代际尺度和4~8 a年际尺度的丰枯位相交替变化特征。降水量是影响径流量变化的主导气候因素,对径流量变化的平均影响率为73.1%。因人工增水因素影响,盆地的降水可分为自然降水和人工催化降水,其中自然降水在历史期（1982—1993年）为69.5%,作业前期（1994—2006年）为59.28%,作业后期（2007—20018年）为74.56%,而人工催化降水在人工增水期（1994—2018年）对径流量变化的平均影响率为7.93%,表明径流量对降水的依赖程度正大幅增加,同时人工增水作业对径流量也有一定增加作用。     

祁连山夏季地形云结构和云微物理过程的模拟研究(II):云微物理过程和地形影响

本文是祁连山夏季地形云结构和微物理过程模拟的第II部分。文中利用第I部分中祁连山夏季两个地形云降水个例的模拟结果,详细分析了地形云及其降水发展期间云微物理过程的特征及变化,并通过与平坦地面条件下模拟结果的对比,研究了云发展过程中的地形影响。研究表明,地形云中微物理过程的发展受地形影响很大,冰相微物理过程明显增强;地形影响下云的主要降水机制也受到影响甚至被改变。