济宁市高炮人工增雨作业条件及作业方法研究

利用近几年济宁人工增雨实践．对济宁高炮人工增雨作业时的天气形势、作业云系、作业时机、部位以及催化剂量的选择进行分析．结果表明：有利于济宁高炮人工增雨的天气系统主要有冷峰、冷涡横槽、南支槽、南方气旋、回流等形势。高炮人工增雨多以层状云和混态云为主。雷迭回波上,层状云作业部位应选在0℃层亮带上,混态云应选择在强回波区附近。层状云催化时机,应选择在云顶高度≥6．0km、回波强度≥25dBz时作业为宜;混态云应在云顶高度≥7．5km、回波强度≥35dBz时作业为宜。作业仰角以55°为最佳。一次高炮人工增雨作业。以炮弹20-40发左右为宜。     

基于雷达资料人工增雨潜势预判方法的研究

利用常规气象、天气雷达资料,分析有利于开展人工增雨的天气条件、可播云型,粗浅分析总结出基于雷达资料的人工增雨作业预判指标.结果表明,影响高原降水的主要系统有切变线、高原低涡、孟湾风暴和西方槽;5～9月降水量占全年的80％以上;对降水贡献率最大的可播云型为积云(Cb)和层积混合云(Sc+Fc),占全年可降水云型的80％以上;当不同云系平均回波强度≥10 dBz、强回波强度＞20 dBz、回波顶高＞5 km、强回波高度＞3 km时可作为作业指标.     

长沙地区秋季降雨天气类型与飞机增雨技术研究

统计分析2007 ～ 2011年长沙地区地面气象观测资料,得出秋季主要云系与基本特征;利用多普勒天气雷达和飞机人工增雨作业探测资料对主要作业云系进行宏微观分析,找出湖南秋季飞机人工增雨作业的主要催化对象和催化方式;使用中尺度WRF模式对作业天气过程进行了数值模拟,结合全省中小尺度气象站网雨量资料和多普勒天气雷达回波情况对作业效果进行检验与评估.结果表明,湖南秋季飞机人工增雨作业云系主要是四类,包括Fn Scop、Fn Asop、Cb和Actra等;飞机增雨对积层混合云系中的积状云播撒冷云催化剂,可以取得较好的人工增雨效果,对其中的层状冷云进行冷云催化效果次之;而对状态稳定、维持时间较长的层状暖云进行暖云催化剂播撒作业仅可以降毛毛雨.     

广西11-12月人工增雨天气研究

利用2009—2015年广西11—12月地面、高空气象观测资料及飞机人工增雨作业宏观记录进行统计分析,对增雨作业天气系统进行分型,并分析相应作业云系,建立增雨作业天气概念模型,利用模型分析一次增雨作业个例。结果表明,广西11—12月增雨作业天气系统主要有5类,包括冷空气型、高空槽型、华南静止锋型、低层南风急流型、台风型;其中冷空气型是最典型的降水天气形势。作业云系以层状云为主,有少量层积混合云,主要包括层积云、层云、积云、高层云,基本为暖云结构。层状云中下部可开展飞机作业或利用地面烟炉进行暖云催化作业,层积混合云中积状云部分可开展地面火箭作业。     

聊城市春季人工增雨作业天气条件分析

利用1970～2005年聊城市春季降水和高空探测资料,分析了春季降水的气候特征、主要影响天气系统及降水云系的变化。结果表明：西北冷锋和黄淮气旋是聊城市春季适合实施人工增雨作业的最为有利和作业机会最多的天气系统,3月以层状云为主要作业对象,4～5月则以层积混合云为主要作业对象。     

层状云系人工增雨分析

层状云系是我国北方春秋季降水的主要云系,也是人工增雨作业的主要对象。利用卫星云图的云团演变、云顶亮温,多普勒雷达的基本反射率、速度、垂直液态含水量等产品,结合自动站逐时资料,对层状云系人工增雨作业进行分析。     

雷达资料在青海省东部人工增雨效果检验中的应用研究

利用2013—2014年青海省东部农业区人工增雨作业期间雷达资料,根据层状云和对流云2种类型云的地面增雨作业,分析了作业云体(或对比云体)催化前后的组合反射率、回波顶高和垂直积分液态水含量等雷达参数的变化规律。结果表明,层状云地面增雨作业后各雷达参量在一定时间内处于上升趋势,第5~7个体扫时达到最大,之后才出现下降趋势。因此,可考虑对此类降水云系的重复作业时机应选择在作业后第5~7个体扫,即作业后30~40 min。在对流云增雨过程中,通过对照对比云,增雨作业有助于延长对流单体的生命史,具有较大的增雨潜力。     

积层混合云人工增雨作业条件分析

利用沈阳棋盘山新一代天气雷达探测资料和常规气象资料,分析了2004～2006年在辽宁中西部地区进行的人工增雨作业及降水的雷达回波特征,并总结出对积层混合云实施人工增雨作业的条件、部位、时机和方法等新一代天气雷达判别指标。     

利用WR-98型火箭弹实施人工增雨效果研究

目前,利用火箭进行人工增雨作业在国内属于较为前沿的一门科学,WR-98型增雨火箭弹中所含有的碘化银催化剂具有成核率高、播撒范围大、发射高度高等特点,本文首先阐述了碘化银高空成核催化的理论依据,然后应用雷达回波资料就2008年3月12日一次成功的人工火箭增雨的个例进行分析演示,依据人工增雨作业前后气象雷达PPI/RH的回波演变过程,为WR-98型火箭焰弹作业效率增强了论证,增雨实况演变图说明了碘化银人工降雨的效果性,阐述了适时组织人工增雨作业是一种非常有效的增加云水资源的重要途径。     

攀枝花天气雷达在人工增雨作业中的应用

利用攀枝花714S天气雷达对2020年1月4日一次降雨过程进行跟踪观测,结合常规天气分析和卫星云图资料,对人工增雨作业条件和效果进行综合分析。结果表明:配合714S天气雷提供的目标云回波强度、方位、距离、高度及发展演变趋势等信息,能更好捕捉人工增雨作业时机,选择开展作业的方式和站点,从而提高作业的科学性和有效性。     

乌鲁木齐地区新一代天气雷达降水回波特征

利用乌鲁木齐新一代多普勒天气雷达资料,对2003年7月～2005年6月的回波资料和5个气象观测站的地面资料中的云状、云量、降水量及降水时段资料进行对比分析,总结出层状云、对流云及混合云降水的时空分布特征。结果表明,层状云是乌鲁木齐地区降水的主要云系,降水次数明显多于对流云和混合云,混合云常常造成大降水,3类降水云的季节变化有明显差异。     

华北地区一次积层混合云降水过程的数值模拟分析

利用新一代非静力平衡中尺度数值模式WRF模拟,从动力、热力机制和微物理过程等方面分析了2009年4月30日08:00～5月2日02:00发生在华北地区的一次积层混合云降水过程。结果表明,水汽辐合主要是由西南暖湿气流提供,且西南暖湿气流区域的大气层结始终处于对流不稳定状态,为华北地区对流的发展提供了热力机构基础,而均匀上升气流场中的波动导致了对流云镶嵌其中;降水云系中冷云降水机制与暖云降水机制共存,主要降水由对流云提供,而播撒-供应机制可能是导致此次积层混合云降水的主要原因。     

两次春季暴雨过程的对比分析

对山东2003年4月17-18日（以下简称4·17）和2008年4月20～21日（以下简称4·20）两次春季暴雨进行对比分析。环流形势对比分析表明,两次降水过程中500hPa具有相似的环流背景,但850hPa和地面具有不同的环流形势,低空急流的类型和切变线的位置不同以及地面是否形成气旋与这两次降水量级是密切相关;物理量参数对比分析表明,4·17过程中各种物理量级别较4·20偏大偏强;雷达回波对比分析表明,4·17降水过程表现为积云层状云混合降水回波,并出现了逆风区,降水中伴有雷暴,而4·20降水过程表现为层状云降水回波,以稳定性降水为主。     

Dissipation of marine stratiform clouds and collapse of the marine boundary layer due to the depletion of cloud condensation nuclei by clouds

When the production of cloud condensation nuclei in the stratocumulus-topped marine boundary layer is low enough, droplet collisions can reduce concentrations of cloud droplet numbers to extremely low values. At low droplet concentrations a cloud layer can become so optically thin that cloud-top radiative cooling cannot drive vertical mixing. Under these conditions, model simulations indicate that the stratocumulus-topped marine boundary layer collapses to a shallow fog layer. Through this mechanism, marine stratiform clouds may limit their own lifetimes.     

2016年7月19-20日济南暴雨过程分析

利用常规观测资料,从环流形势、物理量场和雷达资料等方面,对2016年7月19-20日发生在济南地区的暴雨天气过程进行综合分析,并对其数值预报进行了检验.结果表明,这是一次由低涡、切变线、低空急流和黄淮气旋共同作用产生的暴雨.暴雨过程发生在气旋暖区,为层状云和积状云混合云降水,降雨范围大、效率高;对流性的特征仅表现为短时强降水,雨量分布相对于单纯的积云降雨更均匀.数值模式对此次过程的强降雨时段的预报普遍较好,但由于预报的气旋路径较实况更偏东,造成降雨量级上大多偏大.     

河南一次层状云宏微观物理特征分析

利用2007年3月23日PMS机载云粒子测量系统所观测的河南层状云微物理资料,结合雷达、卫星、探空等资料,分析了云宏微观物理结构特征。结果表明,在云的暖层,FSSP-100测量的小云滴平均直径多在5～12μm,平均7.33μm;小云滴最大直径变化在14～47μm,平均27.80μm;小云滴总数浓度取值范围为47.73～352.00个/cm3,平均160个/cm3。在云的冷层,FSSP-100测量的小云粒子（包括云滴、冰晶）最大直径平均24.8μm;小云粒子总数浓度取值范围为0.899～641.000个/cm3,平均297个/cm3。机载King热线液态含水量仪观测云中存在过冷液态水,过冷云水含量变化在0.02～0.20 g/m3,平均0.093 g/m3。最大值0.202 g/m3,出现在4 368 m（温度-8.5℃）高度。云中粒子谱型主要为负指数型和单峰型。     

一次人工影响天气作业的增雨效果分析

随着科技水平的提高,人工影响天气作业作为防灾减灾的科学手段,其效果和效益越来越受人们关注。采用高炮或火箭向对流云或层状云中播撒碘化银,对云层中的水滴或冰粒子实施人工干预,进行静力催化和动力催化,促进和加速水滴或冰粒增长并下落,达到人工增雨抗旱的目的,其直接效益已得到一致公认。对2012年3月21日聊城市一次人工增雨抗旱作业的直接增雨效果进行了分析,初步得出在初春层状云中实施人工影响天气作业的效果十分明显。     

内蒙古中部人工防雹作业方式及效果的客观评估

[目的]对内蒙古中部人工防雹作业方式及效果进行客观评估。[方法]通过对内蒙古中部地区(以呼和浩特地区为代表)1990～2007年雷达探测资料、降雹资料以及人工防雹作业资料进行对比分析,再结合人工防雹催化运载工具("三七"高炮)的性能、催化剂成核率以及单位体积冰雹云内的适宜催化量标准,得出对当地人工防雹作业方式及效果的客观评估。[结果]在选择作业目标云系时,对雹云云体的形态和强度的判断比较准确,但对雹云云体高度的选择还存在着不确定性;作业高度仍然偏低,难以达到理想催化高度;大部分作业的时机掌握得比较好,但作业时间偏晚所占的比例也不小;每次作业的用弹量明显偏少,需加大用弹量或提高催化剂成核率。[结论]内蒙古中部人工防雹作业方式总体上比较适宜,总有效率在85%左右。     

1993～2008年辽宁省鞍山市雷雨云及冰雹云的雷达回波分析

对辽宁省鞍山市1993～2008年16年的雷达观测雷雨云、冰雹云回波资料进行了统计分析,得到了鞍山市雷雨云、冰雹云的基本回波特征及鞍山地区冰雹云在雷达高显上的V型缺口特征,为鞍山地区的人工消雹作业提供了判别指标。