应用雷达数据产品初评飞机增雪早期催化效果

 应用新一代天气雷达数据资料,结合飞机定位播撒,在目标云体上截取一个作业区,同时在作业区两侧设立2个对比区,计算3个区域的雷达强度数值。随着雷达观测的继续,可以得到3条雷达强度随时间变化的曲线。对比分析3条曲线的变化趋势,初步得出：飞行播撒催化剂后,作业区、扩散区较上风方的自然区,雷达回波强度值有明显增强趋势。本文应用2007年12月26日的新一代天气雷达回波数据、雷达站上游气象探空以及人工增雪飞机播撒催化剂的航迹等资料,针对新疆冬季层状云的早期催化效果评估,作者设计了新的检验模式,进行了定量化计算。具体方法为：（1）在雷达的平显气象回波（PPI）上,截取一段飞机播撒催化剂航迹;（2）设定宽10 km的带状航迹为“播撒区”,代表播撒状态下云的演变;上风方宽10 km的区域为“对比区A”,代表自然状态下云的演变;下风方宽10 km的区域为“对比区B”,代表扩散状态下云的演变;（3）分别计算3个区域的雷达回波强度（dbz）总值。随着雷达观测的继续,可以得到雷达回波强度（dbz）随时间变化的3条曲线;（4）对比分析3条曲线的变化趋势,初步得出结论：人工增雪飞机进行播撒催化剂后,作业区及“对比区B”的回波强度总值,比“对比区A”的回波强度总值,有明显地增强趋势。     

不同催化剂、核化率、播撒速率的数值试验

以 2 0 0 0 - 0 3 - 1 4的飞机增雨为例 ,设计不同催化剂、播撒率、核化率的播撒试验方案 ,通过数值试验 ,结合个例 ,对比分析表明 :播撒率不变 ,增大核化率 ,投影面积、影响时段增加 ;核化率不变 ,播撒率越大 ,投影面积越大。对于 An- 2 6飞机 Ag I发生器 ,播撒率为 80 0 g/h,核化率在 1 0 1 3及以下时 ,投影面积较小 ,不利于增雨 ;核化率为 1 0 1 4时 ,投影面积的极值为 5 3 2 5 km2 ,影响时段为 1 2 0 min以上 ,1 2 0 min以内面积的平均值为 3 2 45 km2 ,有利于增雨。对于 Y- 1 2飞机 Ag I发生器 ,播撒率为 60 0 g/h,核化率在 5× 1 0 1 3及以下时 ,不利于增雨 ;核化率为 1 0 1 4时 ,面积极值为 45 90 km2 ,影响时段在 1 2 0 min以上 ,1 2 0 min以内面积的平均值为 2 90 5 km2 ,利于增雨。对于液态二氧化碳 ,核化率为 1 0 1 2 ,播撒率达到 1 2 g/s以上时 ,增雨作用较好     

液滴催化暖云降水的最佳播撒技术

用液滴催化暖云降水，达到“以小得大”的降水目的，结果指出：液滴催化暖云降水的最佳播撒高度和最佳播撒效率受到云中垂直气流速度（ｗ），云含水量（Ｑ），云滴半径（ｒ）和云层厚度（△Ｈ）的制约。     

渤海海效应暴雪微物理过程的数值模拟

采用RAMS4.4中尺度数值模拟结果,分析了2008年12月4～6日1次渤海海效应暴雪的微物理过程。结果表明:(1)在降雪初期,云中水物质包含云水、雨水、霰、冰晶和雪晶,及地水物质为雨水和霰。随着温度的降低,中后期仅存冰晶和雪晶,产生降雪。由于整个过程以降雪为主,降雨时间短暂,通常忽略降雨,称为降雪过程。(2)本次海效应暴雪的微物理过程表现在两方面:一是"播撒-反馈"机制,二是合适的冰相过程。这两种过程均有利于降雪增幅。(3)西风槽前产生的环境云和冷空气流经渤海暖海面时形成的海效应云之间在合并时发生"播撒-反馈"作用,前者是中云,后者是低云,前者从上层播撒冰晶和雪晶到下层,使得降雪增强。(4)微物理过程另一个有利因素是环境温度,本次强冷空气使得降水云中的温度在-10～-15℃之间,有利于树枝状冰晶的增长,从而产生强降雪。强降雪发生在强上升运动、高相对湿度和适宜的温度的叠置区域。     

防雹现状回顾和新防雹概念模型

文章回顾了我国防雹作业现状,指出防雹原理的物理基础及实际作业中存在的某些重要问题。结合播撒防雹原理和实施中的一些疑问,详细讨论了爆炸防雹的一些机制,给出播撒防雹和爆炸防雹作业的部位（作用区）,以及如何利用已有观测手段来判定它的位置。在此基础上,提出了新的防雹概念模型,为防雹作业工程体系设计提供了参考依据。     

增雨防雹火箭弹催化剂播撒技术的对比研究

介绍了HY-1A型增雨防雹火箭弹较传统型增雨防雹火箭弹在催化剂播撒技术方面所做的技术创新,增雨防雹火箭弹催化剂由原来的线性播撒方式改进为体播撒。将线性播撒和体播撒的催化剂扩散分别近似为线源扩散和瞬时点源扩散,基于解析解计算公式近似估算两种播撒方式的催化剂扩散有效区域半径,进而估算有效区域体积。对比发现,给定浓度阈值时,体播撒的催化剂扩散有效区域体积为线性播撒的3.6～7.2倍,且体播撒的催化剂扩散有效区域持续时间较线性播撒持续时间更长。线性播撒和体播撒方式的火箭弹有不同适用对象,后续可进一步改进优化催化剂播撒技术。