抗旱型火箭人工增雨效果检验方法初步研究

为了在人工增雨作业中及时进行效果评估，利用2005年江淮地区人工增雨试验基地的资料，采用区域雨量对比分析、地面增雨效果的回归分析和增雨效果的物理检验方法，对2005年6月9日、8月3日两次人工增雨的效果进行了分析。结果表明：两次增雨作业都取得了较好的正效果；相对增雨在120％～140％。     

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%。     

几种人工增雨效果检验方法分析

通过对目前国内外人工增雨效果检验的几种方法(统计检验、物理检验和数值模拟检验方法)的分析,找出了适于湖南省人工增雨效果检验的最佳方法。     

四川省飞机人工增雨效果评述

本文分析了四川省人工增雨的潜力,概述四川省飞机人工增雨的效益,并通过对效果检验方法的分析,对四川省1998年飞机人工增雨效果的计算得出增雨率,并对如何更准确评价增雨效果提出新的思路.     

人工增雨效果检验方法概述

概述了目前国内外人工增雨效果评价和即将投入业务使用的辽宁人工增雨效果检验方法。     

机器学习在人工增雨效果统计检验中的应用

利用福建省古田人工增雨试验基地2014年1月—2023年1月小时自然降水数据,结合线性拟合、多项式回归和样条回归等多种数学统计方法,开展决策树、支持向量机(SVM)和卷积神经网络(CNN)3种机器学习方法在估测目标区自然降水中的应用研究。目标区和对比区自然雨量关系模型对比结果表明:以区域平均面雨量为统计变量时,CNN和四项式回归效果相对较好,其中CNN的确定系数为0.516,均方根误差为1.097 mm;对平均面雨量进行六次方根变换后,各模型的精准度大幅提升,CNN表现最优,确定系数为0.658,其次为SVM;为克服目标区和对比区雨量时间序列效应及空间分布不均等问题,以面雨量空间格点数据作为研究对象,采用CNN 3种优化器(自适应矩估计、均方根传递和梯度随机下降)算法进行对比,发现基于自适应矩估计优化器建立目标区和对比区雨量关系模型最优,其降水估测值与实测值更接近,均方根误差最小,为0.61 mm。因此,利用CNN方法能够进一步优化目标区和对比区雨量关系模型,可为定量评估人工增雨效果提供参考。     

人工增雨效果检验统计方案设计

选取陕西关中地区历史上未进行人工增雨作业的 1 0次层状云降水过程的小时雨量 ,针对陕西省人工增雨作业现状 ,把关中地区划分成 8个区域 ,采用区域回归评估方法 ,设计出一种适用于关中地区实际作业效果检验的新统计方案 ,结果得出了相关较好的区域间的回归方程 ,根据实际作业情况和高空风确定目标区或对比区 ,即可得出整个区域内作业后雨量的增加值。     

江西省人工增雨统计检验系统设计与实现

介绍了基于VB6．0数据库编程技术的江西省人工增雨统计检验系统的设计思路、实现方法及具备的功能,阐述了区域历史回归和双比分析两种统计分析方法在人工增雨效果检验中的应用。选取2008年贵溪市开展的2次人工增雨作业进行效果检验及系统应用检验,利用系统提供的区域历史回归分析方法,计算得到人工增雨作业相对增雨率约31．9％,增雨效果显著。     

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。     

河南省飞机人工增雨试验方案设计

借鉴国内外已有的探测和分析研究成果，结合国内人工增雨飞机的性能，着重介绍在催化作业和探测时，开展等半径盘旋上升（或下降）垂直观测，和在特定高度上进行水平观测的方案设计及其资料收集、处理、存档的流程。为开展人工增雨作业、观测提供科学依据。     

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。     

一次火箭人工增雨分析

根据冰晶增长理论和播云条件,完善了以往人工增雨作业指标,提出在有利的天气形势下进行人工增雨作业时,确定水平作业范围的指标为:冷层中冰面饱和区、水汽积分量≥9 mm的区域和水汽垂直输送区的重合区.确定作业高度的指标为:在垂直剖面图上冰面饱和区、水汽垂直输送区和准饱和区的重合区.作业时间应选在水平、垂直指标出现和消失的时间段内.利用MM5中尺度模式的输出结果,以3 h为时间间隔,在0～-30 ℃层之间间隔5 ℃输出计算的各种作业指标预报图和综合图,形成业务化网页.应用作业指标于2007年3月3日在山东省聊城市莘县组织实施了一次火箭人工增雨作业,并对以上指标进行了验证.     

龙滩库区2017年4月20-21日降水过程人工增雨条件分析

利用Micaps常规资料、欧洲再分析资料及地面自动气象观测站数据,分析2017年4月20～21日河池市天峨县龙滩库区降水过程的人工增雨作业实施条件。结果表明:春季,当有南支槽、切变线及地面冷空气等系统配合时,能够为降雨提供充足的水汽及较好的动力抬升条件;作业点上空大气层结不稳定,中低层水汽含量丰富,利于对流云团发展和维持;云系垂直累积液态水含量在0.1mm以上,云顶温度在-45℃～-25℃之间,具备冷云增雨条件,实施增雨作业是合理的。     

多普勒雷达数据在海南省人工增雨效果评估中的应用

采用地面降水资料、多普勒雷达数据、探空资料等,利用自主开发的系统软件对实测资料进行增雨效果统计检验,通过目标区作业前后雷达参量的演变或目标区与对比区的回波参量的差异,来完整的分析2010年8月11日海南西部多点作业情况的催化效果。物理统计分析结果显示,催化一般在作业后半小时内起到效果并达到最强,目标区的最大强度、强回波区面积、液态水含量、回波顶高的增大率大于对比区的值,催化作业确实延长了目标云的寿命。     

吉林省春季人工增雨潜力及指标的数值模拟研究

利用吉林省业务运行的中尺度数值模式WRF3.3.1,分析了2016年4月12日吉林省一次春季降水过程的人工增雨潜力,选取比湿、上升气流、K指数、冰面过饱和度、云水厚度共5种与人工增雨潜力密切相关的指标,作为吉林省春季人工增雨潜力判别的因子。结果表明：吉林省春季850 hPa比湿和K指数与降水量存在相关关系,比湿小于2.9 g·kg^-1几乎不产生降水,产生2 mm以上的降水比湿几乎均大于4.5 g·kg^-1,K指数大于22℃。将850 hPa比湿大于4.5 g·kg^-1、K指数大于22℃、积分云水含量大于0.2 mm、高层冰面过饱和度大于0和低层垂直速度大于0.4 m·s^-1作为强增雨潜力区的指标,并利用春季其他个例对该指标进行检验,发现该指标基本能够表征云内的动力、热力和微物理条件,可以作为人工增雨潜力区的判别指标。     

巴音布鲁克山区暖季人工增水作业区域的合理性分析

受经济、技术、装备等影响,地面人工增水作业更具普适性,但其精准作业难度高,导致人工增水作业效果的提升较为困难。为此,基于2017—2022年5—9月巴音布鲁克山区18个观测站点的逐日气象资料,利用协同克里金插值法,K-Means聚类分组法,基于降水特征的空间分布,从宏观层面上对人工增水作业布局的合理性开展分析,以期科学化开展增水作业,从而有效提高作业效益。结果显示：(1)在空间插值中,小雨的相对误差最小,插值精度最高,而大雨相反,导致“平滑效应”明显,不确定性较大。(2)暖季月均降水量自西向东呈减少趋势,高值区多位于中部和东北部沿山区域,发生的降水事件以小雨为主,而大雨虽然频率低,次数少,但和小雨一样是影响降水量变化的主要量级。(3)现用人工增水作业点的适宜性大多一般,受小雨和中雨月均频率的空间分布影响较大,而在宏观地理上,西部作业点布设的适宜性较东部高。(4)降水空间分布受西风环流和地势影响较大,因而作业布局合理性上,西部区域和北部区域最好。(5)根据地理特点,北部地势复杂,适宜选择西低东高的山面建立地面烟炉,西部地势平坦,适宜建立作业方向为NNW的流动火箭。     

EC-thin资料在低槽冷锋类降水过程人工增雨潜力区识别中的应用

选取8次冀中南地区低槽冷锋类降水过程,基于实况资料、微波辐射计资料、毫米波测云仪资料,利用EC-thin模式资料,分析研究EC-thin资料在人工增雨潜力区识别中的应用。结果表明：低槽冷锋类降水过程的共同特征为中高层30°—50°N、100°—120°E低槽东移,地面冷锋以西北路径或偏西路径南下影响冀中南地区;无论平原还是山区,低云量、气柱总含水量、大气可降水量、850 hPa比湿总体上呈现随降雨量增大而增大的趋势;当冀中南地区受低槽冷锋类天气系统影响时,在平原地区,当低云量、气柱总含水量、大气可降水量、850 hPa比湿预报平均值分别为6成、31 kg·m^-2、37 kg·m^-2、6 g·kg^-1以上时可进行人工增雨作业;在山区,当低云量、气柱总含水量、大气可降水量、850 hPa比湿预报平均值分别为5成、21 kg·m^-2、29 kg·m^-2、4 g·kg^-1以上时可进行人工增雨作业;此外最佳人工增雨阶段为各物理量值达到最大并开始减小阶段。     

陕西飞机人工增雨效果统计检验方法研究

应用针对陕西省飞机人工增雨作业特点设计的区域回归统计方案,对2002、2003、2006年春、秋季飞机增雨分别进行效果分析,结果表明:春季11架次08?20时平均增雨量1.6 mm,作业后3 h平均增雨量0.3 mm;秋季13架次08?20时平均增雨量3.6 mm,作业后3 h平均增雨量1.3 mm;通过成对试验符号秩和检验,显著性水平均优于5%,表明作业效果显著;分析结果说明了统计方案的可行性。基于该区域回归统计方案开发的飞机增雨效果评估系统,实现对增雨效果的及时、客观、定量评估。     

2018年青海人工增雨天气环流形势及作业条件统计分析

对2018年飞机人工增雨作业时的77个天气样本进行分析,以大气环流形势配合冷空气入侵青海的不同路径将人工增雨降水过程分为4种环流型：两槽一脊型、东高西低型、纬向环流型、横槽转竖型。作业云系以层状云和积层混合云为主;主要作业层风速在16 m·s^-1左右;作业层主导风向在230°~280°。雷达回波强度和雷达回波顶高在4种环流型中没有明显区别。卫星反演云顶高度中东高西低型云系平均发展较深厚,纬向环流型和横槽转竖型中云系发展较高但并不深厚;云顶温度最低在-40℃;最大光学厚度在13左右;过冷层厚度在2.7 km左右。云内微观条件中：有效粒子半径在13 μm左右;液水路径在东高西低型中较高在209 μm左右。     

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。