碘化银、液态CO2播撒对流云防雹增雨的数值模拟

利用三维对流云模式对2001年8月23日发生在北京的降雹性对流天气过程进行播撒模拟和分析。结果表明，无论播撒剂为碘化银（AgI）还是液态CO2（LC），在最大过冷水区播撒均比在最大上升气流区播撒效果好。在最大过冷水区（温度0～-10℃）播撒时，AgI播撒消雹增雨的效果均优于LC播撒。在最大上升气流区（温度8～-7℃）播撒时，LC播撒的增雨效果要好于AgI播撒，而AgI播撒减雹量较大。对本例而言，无论哪种播撒方式，播撒时间越早，采用合适的剂量进行催化，消雹增雨的效果越好。在云体发展成熟之前播撒均可以取得消雹增雨的效果，而云体发展旺盛或发展后期播撒则会导致雨水减少，降雹增多。     

人工影响天气碘化银催化剂研究进展

碘化银(AgI)类催化剂是人工影响天气外场试验和业务作业中使用最广泛的催化剂,其核化效率和核化机制在很大程度上影响催化效果.在总结美国、中国和欧洲多个国家利用云室和风洞研究AgI类催化剂的核化机制、核化阈温及成核率的室内实验成果的基础上,梳理利用室内实验成果发展的AgI数值催化模式,旨在为下一步优选新型高效AgI类催化...     

碘化银播撒对云和降水影响的中尺度数值模拟研究

通过在WRF (Weather Research and Forecasting) 中尺度天气数值模式中引入碘化银与云相互作用过程, 建立了中尺度播撒碘化银数值模式。研究了碘化银播撒对于中尺度对流天气过程中云和降水的影响, 研究了不同播撒部位、 播撒时间和播撒剂量情况下碘化银的扩散、 传输及其对云中水成物和降水量的影响。研究结果表明, 碘化银在云中的扩散传输过程与播撒的位置有很大关系, 在最大上升气流区播撒的碘化银能随着气流更快地扩散到云体上部过冷水含量丰富的区域, 播撒在云上层入流区和云下层入流区的碘化银扩散到云中过冷水区需要时间更长, 同时有大部分停留在云体边缘。碘化银能与云中过冷水相互作用, 消耗过冷水使云中冰晶数浓度明显增加, 从而使霰粒子转化减少, 过冷水更多地转化为雪粒子, 过冷水凝结释放出潜热使上升气流增强, 促进了对流发展。由于雨水含量的增加, 地面降水也出现增加。碘化银播撒率对地面降水量影响很大, 当播撒率为0.6 g/s时, 播撒对降水的影响时间超过4小时, 增雨的效果更好。播撒率为0.1 g/s时增雨效果不明显, 当播撒率为1.2 g/s 时, 对总降水可能出现抑止作用。对比碘化银播撒率为0.6 g/s时12小时地面增雨量, 在云上层入流区播撒碘化银试验中, 地面增雨量比对最大过冷水含量区的催化试验提高了48.7%, 最大上升气流区播撒试验增雨效果最好, 地面增雨量比在最大过冷水区域播撒提高了72.1%。     

碘化银地面发生器增雨（雪）作业可行性及作业时机选择

设置于高山迎风坡的碘化银发行器增雨(雪)作业，其关键是上升气流时段的选择，上升气流关系着有效核入云效率。文章分析了碘化银地面发生器增雨(雪)作业的可行性和利用天气图、卫星云图、雷达和物理量计算等方法确定作业时机的可能与技术。     

CAMS三维对流云催化模式的改进及个例模拟

该文对CAMS原有的三维对流云模式(2000版)进行了改进,引入雪晶的比水量和数浓度作为预报变量,加进与雪晶有关的11种微物理过程,从而使模式的微物理过程更加完善,使其能更好的模拟对流云降水过程.通过对1996年北京雹云个例模拟,发现模式模拟云的多单体结构、回波顶高、强中心位置与雷达观测比较一致,并能很好的解释地面雹块结构的形成原因.对改进前后的模式计算结果进行对比分析发现改进前后动力场变化不大,主要是微物理过程产生的影响,同时该文还对改进后的模式进行了AgI催化模拟试验.     

减弱对流云降水的AgI催化原理的数值模拟研究

在对流云模式中增加了AgI两个预报量,耦合了考虑受水汽过饱度和温度影响的4种核化机制的AgI催化模块,使其具备了对AgI类催化剂的模拟能力,能够研究AgI类催化剂对对流云系统的影响。利用该模式对一次华南对流云降水过程进行了AgI催化数值模拟试验,对人工减缓对流云降水的可能性及原理进行了研究。模拟结果表明,在适当的时机对适当的部位进行大剂量的催化,可以减少总降水量,也可以减少最大降水中心的雨强。当催化浓度达到2×10~8 kg~(-1)时,可以减少32%的降水量,具备有效减缓对流云降水的可能性。大剂量催化后,大量的AgI粒子在冷区核化后,消耗了大量的过冷水。催化后霰粒子的落速和雨水的落速减小。催化阶段由于霰融化成雨水减少而使降水减弱。催化结束后在霰融化成雨水增多的情况下,雨水的蒸发大幅增加,从而导致了降水量的持续减少。AgI在模拟的强对流云中主要以受过饱和度影响的凝结冻结和催化剂长时间作用的浸没冻结这两种方式成核。研究所用催化方法在外场作业中具有技术可行性。     

火箭防雹技术探讨及研究

通过对火箭催化剂性能和撒播特点的分析、确定催化剂播撒最佳温度层和高度的方法、火箭防雹作业部位和火箭发射时的角度,提出火箭防雹作业用弹量的近似计算方法,尽可能地避免或减少损失,科学、高效地完成防雹减灾作业。     

AgI烟炉在河南省人工增雨中的应用及改进设计

通过对河南省自然条件的解析,结合河南省多年来人工增雨的工作实际,阐述了河南省部分山区发展AgI烟炉的必要性、可行性及该类设备相关技术要素,进而设计适用于低海拔地区的改进型AgI烟炉,使低海拔地区通过燃放地面AgI烟条进行人工增雨成为可能,为低海拔地区进行多元化人工增雨作业提供了新的思路.     

一种人工影响天气微型无人驾驶飞机及初步试验

人工影响天气微型无人驾驶飞机用于复杂天气下人影作业,是可控和可回收探测器和播撒器。人工影响天气微型无人驾驶飞机系统由微型飞机、任务载荷（机载撒播装置和探测装置）及地面监视控制三部分构成。飞行前通过计算机给飞机上的机载控制系统设置航线,遥控起飞后可由机载控制系统控制,飞机按照预定航线进行自主飞行。在需要修改飞行方向时,也可通过遥控终端发出指令。在到达作业高度后,通过遥控终端发出指令,飞机开始播撒作业。在整个飞行过程中飞机不断探测大气温压湿和风,连续将探测资料和飞行数据发送给地面监视终端。通过试验验证了人工影响天气微型无人驾驶飞机飞行性能和探测能力：能够在携带1 kg播撒剂的情况下,飞达6 km的高度,作业半径20 km;能在雨天进行播撒作业和探测;飞机采用手掷起飞,对起飞的场地几乎没有要求;采用降落伞降落,可选择草地、农田降落。初步分析了对对流降水和雷电天气的适应能力。     

手机短信遥控人工增雨地面焰条播撒系统

针对我国目前高山人工增雪(雨)的需要,研制成功一种采用手机短信进行遥控的地面焰条播撒系统。该系统采用手机短信作为点火信号,可远距离遥控点火,实现了人工影响天气作业的自动化。系统由播撒装置、焰条、控制系统、控制软件4部分组成,播撒装置一次可装填焰条36支,每支焰条装BR-91-Y焰剂500 g,含AgI7.5 g。控制系统在手机信号覆盖的地方都可以实现遥控,而且对焰条的点火采用计算机软件控制,操作简单。应用该装置2006年4、5月在云南玉龙雪山进行了人工增雪试验,试验表明该系统性能稳定,具有应用推广价值。针对系统在试验中出现的问题,提出了改进方案。