移動雷達指揮火箭增雨作業過程分析

安英玉， 韓書新，車秀杰，鄭 凱

（1.黑龍江省人工影響天氣辦公室，黑龍江 哈爾濱 150030；2.黑龍江省大氣探測技術保障中心，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 引言

2010年6月26日黑龍江省呼中縣發生了重大森林火災，前期由于暖高壓控制，使當地出現了異常高溫天氣，給撲火帶來不利影響。由于火場風力大，氣溫高，加之地形復雜，給撲救工作帶來很大困難。此次森林火災來勢之猛、火點之多、涉及范圍之廣，在夏季雷擊火歷史上罕見。6月30日受高空橫槽和地面鋒面系統的影響，在火場地區進行作業；7月3日迎來了一次天氣過程，受高空槽和冷空氣的影響，黑龍江省自西向東出現一次降雨過程。省人影辦抓住此次機會，利用人影飛機在火場上空進行反復作業，帶來了持續的降水。在7月4日進行火箭增雨作業，林區普降小到中雨。下面就兩次過程的火箭增雨作業，從天氣形勢，衛星云圖，雷達回波等幾方面進行對比分析。

2 移動雷達簡介

哈爾濱移動X波段全相參多普勒天氣雷達是黑龍江省首部X波段移動多普勒天氣雷達，該雷達與固定位置的C波段新一代天氣雷達相比，具有較高的機動性、可靠性、穩定性、可維護性及全天候的連續工作能力，可為局地災害性天氣（強降水、冰雹等強對流天氣）短時預警預報提供有效手段，為人工影響天氣（人工增雨、防雹）提供作業指揮和效果評估，系統還具有有線網絡3G數據通信接口，能通過有線或無線將雷達探測數據和視頻圖像傳輸至指揮中心。該系統在重大活動以及重大天氣災害來臨時，在一定程度上彌補了現代氣象應急手段的不足。

3 天氣形勢分析

3.1 6月30日高空形勢

500 hPa形勢場上，黑龍江省大興安嶺地區有一橫切變線，火場地區正處于橫切變區域，且暖空氣控制黑龍江省，在貝加爾湖和黑龍江省之間有一豎槽線。地面上看黑龍江省主要受低壓影響，大興安嶺地區處于暖空氣中。

3.2 7月4日高空形勢

500 hPa歐亞大陸中高緯度為兩脊一渦形勢，其中在內蒙與黑龍江省大興安嶺地區為一渦，貝加爾湖處為一脊，該脊勢力較強，另一脊位于黑龍江省的東部地區，且呈減弱趨勢。渦與貝加爾湖附近脊前南下的冷空氣相配合并有所加強，影響火場地區 hPa形勢與500 hPa類似，但渦的范圍更大，東部的脊更弱。火場位于渦中心區域。

4 衛星云圖分析

4.1 6月30日衛星云圖分析

在6月30日19時30分的水汽圖像上可以看出在貝加爾湖北部到黑龍江省大興安嶺地區有一逗點狀云系，大興安嶺地區處于該逗點云系的尾端，該云系呈淡灰色，火場上空有云系覆蓋，該云系不斷向北偏東移動，至20時30分火場上空云系覆蓋較多。

4.2 7月4日衛星云圖分析

可見光云圖上，從大興安嶺到內蒙境內有一條逗點狀云系，在水汽圖像中06時30分火場地區水汽含量較周圍要高。由于是早上，氣流穩定，抬升條件不利于云體發展，因此云體較弱。與高空形勢相對照，在大興安嶺北部是冷渦中心的位置，該位置的動力條件較好，特別是隨地面溫度的升高，抬升條件會不斷的加強，特別是在午后有較強的對流發展。

5 雷達回波分析

5.1 6月30日雷達回波分析

6月30日，午后在車載雷達的西南部出現較為分散的雷達回波，回波強度在20～25 dBz，回波頂高在7 km左右，面積較小，隨后逐漸向北偏東方向移動，至18時22分移至火箭作業范圍之內，開始作業，此時的回波強度在40～45 dBz，回波面積增大，回波頂高在8 km左右。作業后18時39分回波強度下降，面積擴大，并向北移動。之后不斷有較弱的層狀云降水回波向火箭作業點移動，作業點根據實際情況進行作業。

5.2 7月4日雷達回波分析

4日凌晨，在雷達回波圖上，在48號線火箭車位置的東北部有穩定性的層狀云移來，在07時21分到達48號線作業范圍，強度在15～20 dBz，回波頂高6 km左右，云厚在4 km左右，屬于層狀云降水回波[1-2]，云層穩定，開始實施地面火箭增雨作業，在07時30分回波已完全覆蓋火箭點范圍，此時回波面積有所增加，回波的強度略有增強，07時43分以后該層狀云逐漸移出火箭車的影響范圍。

6 兩次作業對比及效果檢驗

（1）天氣形勢：6月30日火場處于高空橫切變和地面的暖區當中，7月4日火場處于高空冷渦中。

（2）衛星云圖：6月30日火場位于逗點云系的尾端，水汽條件不是很充沛。7月4日火場位于逗點云系的頂部，相對來說水汽更豐富一些。

（3）雷達回波：第一次作業過程的云體強度較強、回波面積較大。第二次作業過程的云體強度較弱，面積較小。

（4）作業效果：6月30日作業后降水量較小，而7月4日作業后降小到中雨。

7 小結

（1）在這兩次火箭增雨作業中，雖然第一次作業的雷達回波較強，但是由于大形勢是處于暖區中且水汽條件不是很充沛，因此效果也較差。而第二次作業中雖然作業的云體強度和回波面積都較小，但是由于處于渦的內部，并且水汽條件相對較好，因此效果也相對較為理想。

（2）在緊急任務中，有大面積的層狀云出現時，首先考慮的是進行飛機人工增雨作業，在空域允許的范圍內再間隔進行火箭作業。

（3）對比了車載雷達和加格達奇多普勒雷達的回波，兩者在回波強度、回波位置上均有差異，通過與火箭作業人員位置的實況相對比，發現在位置上車載雷達更精準些。

［1］張晰瑩，那濟海，張禮寶.新一代天氣雷達在臨近預報中的分析與應用[M].北京：氣象出版社，2008.

［2］汪學林，陸煜鈞，金德鎮，等.吉林春季降水性層狀云宏微觀特征的綜合分析.云雨物理論文集[C].北京：中國科學技術出版社，1987:1-16.