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。     

2009年四川省飞机人工增雨效果评估

简要介绍了四川省干旱背景,在概述人工增雨效果评估方法的基础上,利用雷达回波和卫星云图反演产品分析了催化作业的物理响应证据,介绍了区域雨量对比的效果评估方法,计算了每次作业的增雨效果,分析了飞机人工增雨作业对抗春、夏旱和增加水库蓄水等过程中发挥的作用。     

聊城市春季人工增雨作业条件分析

利用聊城市2004～2006年春季人工增雨作业的雷达回波资料和实况资料,运用统计和对比的方法,对13次高炮和火箭人工增雨的作业云系、作业时机、作业部位以及催化剂量的选择进行综合分析。结果表明：聊城市高炮、火箭人工增雨的作业以混合云和层状云为主要目标云系,层状云作业效率最高,可达80．5％。层状云系作业部位应选在0℃层亮带以上。混合云系应选在强回波区附近。选择催化时机,层状云应在云顶高度≥6km,回波强度≥25dBz;混合云云顶高度≥7．5km,回波强度≥35dBz为宜。1次层状云人工增雨过程在有效作业时段内,1个作业点炮弹以30～40发效果较好,火箭弹2—4枚为宜。     

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.     

结合MODIS云产品的黑龙江省2015年人工增雨潜力研究

[目的]研究2015年黑龙江省人工增雨潜力的时空分布.[方法]利用再分析资料计算降水转化率,并通过结合MODIS卫星云产品,从人工增雨的微物理条件出发进一步研究了黑龙江省2015年春季和秋季的增雨潜力.[结果]在春季的松嫩平原大部分地区以及秋季的松嫩平原与三江平原大部分地区,降水量和降水转化率均较小,存在一定的增雨潜力;春季,松嫩平原北部和三江平原中部存在适宜进行暖云催化增雨的区域;秋季,从松嫩平原北部至三江平原西侧存在许多适宜暖云催化增雨的区域,同时在松嫩平原北部与三江平原西侧的局部地区存在适宜冷云催化增雨的区域.[结论]该研究可为科学合理开展人工增雨规划及作业提供依据.     

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。     

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。     

青海东部地区一次双架次飞机增雨作业的云参数变化与地面降水的相关分析

利用云参数卫星反演产品,结合地面自动站观测降水资料,以2018年7月1日在东部农业区实施双架次飞机增雨作业为例,对作业区与对比区作业前后的云系进行跟踪,对宏微观物理量、降水量进行统计及对比分析。结果表明:催化作业1h后作业区粒子半径和液水路径增长明显,与降水量均呈正相关,对比区两个值变化不明显;云中过冷层厚度、云顶高度和光学厚度等宏观物理量在作业区和对比区均没有明显变化特征。过冷层厚度、光学厚度和云顶高度可以用来判断降水系统的发展时段,粒子半径和液水路径可以作为判断作业时是否有效果的判断标准,对降水具有较好的指示性。     

基于神经网络的云顶高反演技术研究分析

收集整理2017年5月到2018年3月的美国CALIPSO卫星云参数反演产品和日本"葵花8"静止卫星云图。研究卫星遥感数据提取与处理技术,提取葵花卫星与美国CALIPSO卫星云参数反演产品对应位置、时次数据,制成样本集。运用传统的亮温廓线法和神经网络的BP、CNN、RNN三种方法,构建模型对云顶高反演的精度进行研究和比较。研究表明:BP神经网络模型反演效果较好,RNN模型次之,CNN和传统的亮温廓线法反演结果相对较差。     

用新一代天气雷达评估火箭人工影响天气作业的一种新方法

通过利用新一代天气雷达不同仰角层的探测资料,结合气象探空资料,提出一种对人工增雨作业效果进行物理评估的新方法,且对广西宾阳县的一个人工增雨作业点进行了作业效果分析.结果表明,根据当地的温度分布特点,选取与雷达站距离适宜的作业点,采用新一代天气雷达不同仰角层的探测资料,分析其中冷、暖温区中云层的回波变化,可以获取由于催化引起云中物理变化信息.在对冷云催化后,2.4°、3.4°等较高仰角层的回波变化曲线比0.5°和1.5°低仰角回波增强迅速.在分析的4个个例中,在催化11～ 30 min后,冷区的回波开始明显增强,而暖区回波的发展相对滞后,可以反映出在冷层催化后,由于消耗过冷水,促使冰雪粒子增长,之后随着冰雪晶降落融化,在暖层与云雨滴碰并,导致低层暖区回波增强.在云系的不同发展阶段实施催化作业,其所产生的效果也不同.在云系的维持阶段早期实施作业,可以使云系维持更长时间,而在消散阶段实施作业,虽然催化可使上层冷区云系维持更长时间,但改变不了云系总体减弱的趋势.     

FY-2C气象卫星延时云图的校正及实现方法

应用非线性插值法对FY-2C静止气象卫星数据中提供的简化网格数据进行近似插值计算.从计算结果看,使用非线性插值法对延时云图的校正效果较为理想,像点定位后扫描列的形状为一条平滑的曲线,基本实现了风云二数据的图像定位,为遥感数据的参数反演和针对性分析做了铺垫.     

一次冷涡天气飞机人工增雨潜力分析

针对2019年入春以来吉林省严重旱情及春播增雨需求,利用云精细化分析业务系统(CPAS)和人工影响天气业务五段式分析法,结合云模式反演资料、卫星云图观测资料、微波辐射计和多普勒天气雷达观测资料,详细分析了5月12日～13日一场影响吉林省中西部地区的冷涡天气系统增雨潜力。结果表明:影响吉林省中西部主旱区的这场冷涡天气系统云顶高10km,0℃层高度2.8km,0℃～-15℃层过冷水含量(云水混合比)在0.3g/kg左右,且过冷水极值区自然冰晶浓度明显不足,因而具备一定的增雨潜力,据此省人工影响天气办公室组织开展了飞机抗旱增雨作业,增雨效果明显。     

卫星云图在淮北人工增雨作业中的应用

卫星云图是监视云环境、天气系统和中小尺度天气的有用工具。通过对2011年2月份淮北地区一次人工增雨作业实例的分析,云图在判断天气系统移动方向、云类、含水量以及选择人工增雨作业时机、作业区域、作业方式等方面所起的作用十分明显,是开展人工增雨作业很有效的工具之一。     

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。     

基于碳卫星的中国东北地区叶绿素荧光反演

【目的】实现基于简化物理模型方法的碳卫星叶绿素荧光反演,并将反演结果与OCO-2荧光产品进行对比。【方法】文章选取770.1 nm处受大气影响较小的KI夫琅和费暗线,利用碳卫星的L1B级星下点观测数据和对日定标数据,以中国东北为研究区,利用基于简化物理模型的荧光提取算法,反演得到中国东北地区2018年7月的叶绿素荧光信息,并利用同期MODIS数据的云掩膜产品来剔除受云影响的区域,得到晴空条件下的荧光结果。【结果】该研究反演得到的东北地区2018年7月荧光结果值介于-3～7 mW/m~2/sr/nm之间,荧光强度较大的点分布在锡林郭勒盟中西部,辽宁省的中部和东部,吉林省的西南部以及黑龙江的西部地区。【结论】将该文反演结果与OCO-2卫星的荧光产品进行对比,发现两者之间具有很好的一致性,说明基于简化物理模型的反演算法可以较好地实现碳卫星的叶绿素荧光反演。     

保定市一次区域性大雾过程发生机理研究

本文利用常规观测资料、FY-2卫星云图资料、地面自动站观测资料,运用天气学诊断方法对2020年11月25日一次大雾天气发生机理进行分析研究.首先借助卫星云图从高低空影响系统、预报背景等方面分析雾的高低空形势特征,其次分别研究物理量变化与大雾生成发展的关系,最终得出此次大雾过程的物理机制.     

奈曼旗播种季人工增雨天气条件分析

为了解决科尔沁沙地春季干旱问题,通过分析奈曼播种季接墒雨或透雨的天气系统,发现春播期降水的主要天气系统是东北低压、华北低压和冷锋云系;其中东北低压和华北低压系统适合飞机人工增雨作业,冷锋云系适合高炮火箭人工增雨作业。     

湘中一次突发性大暴雨过程分析

[目的]分析2010年5月6日湘中一次突发性大暴雨过程。[方法]利用NCEP 1°×1°再分析资料、常规观测资料、自动站雨量及FY-2C卫星资料,分析了2010年5月5日晚～6日湘中一次大暴雨期间的大尺度环流背景及物理条件,揭示此次大暴雨形成的大尺度环境条件、中尺度特征以及可能的成因;并利用FY-2D卫星云导风与水汽云图、红外云图及TBB黑体亮温,分析大暴雨对流系统的演变特征。[结果]此次湘中强降水过程具有降水持续时间较短、强度大等明显的中尺度特征;此次大暴雨是在有利环境背景形势下,由中尺度对流系统造成的,并与高空横槽、中低层切变线、地面弱冷空气及高低空急流有着密切的关系;各种物理量分析结果表明此次暴雨上空中尺度特征非常明显,强降水分布在湘中一线,其主要原因是中尺度系统造成;卫星云图上动力干带、TBB=-60℃值中心与其梯度大值区可为大暴雨的预报和预警提供参考依据。[结论]该研究为湖南省大暴雨预报和临近预警积累经验。     

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.     

雷达和GPS水汽资料在人工增雨指标中的应用

利用雷达、GPS大气可降水量等综合分析了云物理特征参数在一次对流降水中实施人工增雨的指标,根据对流过程的演变,将其细分为生成、发展、成熟、减弱、消亡5个阶段来分析各物理参数的变化特征。结果表明,GPS大气可降水量对降水的产生有较好的指示作用;组合反射率、回波顶高、垂直积分液体水含量与降水相关性好,能表示对流云总体发展情况;成熟阶段是实施人工增雨的最佳时段。