人工增雨在廈門2017年抗旱減災(zāi)中的應(yīng)用

巫凌寒 周振華

摘要? 2017年8—12月廈門出現(xiàn)了嚴(yán)重的夏秋冬連旱，廈門市氣象局積極開(kāi)展人工增雨作業(yè)。為了提高增雨作業(yè)成效，采用跨界增建作業(yè)基地、聯(lián)合周邊氣象部門開(kāi)展三地統(tǒng)一指揮作業(yè)以及申請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富作業(yè)隊(duì)跨境增援作業(yè)等新舉措，其中11月12—13日作業(yè)過(guò)程創(chuàng)下了廈門人工增雨作業(yè)史上作業(yè)規(guī)模最大、過(guò)程用彈量和作業(yè)次數(shù)最多的一次增雨作業(yè)。通過(guò)增雨作業(yè)評(píng)估，增雨作業(yè)方案設(shè)計(jì)合理，增雨效果明顯，可有效地緩解旱情、增加水庫(kù)蓄水。在2017年廈門市抗旱減災(zāi)過(guò)程中，對(duì)旱情的解除起到了積極作用。

關(guān)鍵詞 干旱;人工增雨;增雨效果

中圖分類號(hào)：P458.121 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2018）06-070-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.032

Application of Artificial Rainfall Increase in Drought Resistance and Disaster Reduction in Xia men in 2017

WU Ling-han? et al（Xiamen Xiangan District Meteorological Bureau， Xiamen， Fujian? 361103）

Abstract From August to December 2017， serious drought had occurred in Xiamen. So Xiamen Meteorological Bureau had actively carried out artificial precipitation enhancement operation. In order to improve the effectiveness of precipitation enhancement operation， new measures such as cross border construction of additional operational bases， joint command of surrounding meteorological departments and application for cross border reinforcement of experienced operational teams had been adopted. Among them， the operation on November 12-13 created the largest operation scale， the largest amount of ammunition and the largest number of operations in the history of Xiamen artificial precipitation enhancement operation. Through the evaluation of precipitation enhancement operation， the design of precipitation enhancement operation scheme was reasonable and the effect of precipitation enhancement was obvious. It could effectively alleviate drought and increase reservoir water storage， and played a positive role in relieving drought in the process of drought relief and disaster reduction in Xiamen in 2017.

Key words? ?Drought; Aficial precipitation enhancement; Precipitation enhancement effect

廈門市地處我國(guó)東南沿海—福建省東南部九龍江入海處，背靠漳州、泉州平原，東臨臺(tái)灣海峽。廈門屬亞熱帶氣候，位于南方濕潤(rùn)地區(qū)，但自然降水相對(duì)偏少，水資源條件較差，常年平均降水量約1 300 mm，且年際間降水不均勻，季節(jié)間降水量差異大，在降水較少時(shí)容易產(chǎn)生氣象干旱。2017年廈門市全年降水量?jī)H為982.1 mm，與常年同期相比顯著偏少26.3%;2017年廈門市平均溫度21.8℃，較常年同期升高1.1℃，異常度2.0;2017年廈門市日照總時(shí)數(shù)為2 212.8 h，較常年同期增加335.0 h，異常度為2.4;異常偏高的氣溫與異常偏多的日照，導(dǎo)致水分蒸發(fā)量明顯增加，加劇了干旱，降低了水庫(kù)水位，導(dǎo)致土壤持續(xù)缺墑。尤其是8—12月降水持續(xù)顯著偏少， 8月中下旬開(kāi)始呈現(xiàn)旱象，而后持續(xù)發(fā)展，10月21日達(dá)到特旱級(jí)別，并持續(xù)到年底，直到2018年1月初的暴雨過(guò)程才完全解除旱情，連旱日數(shù)達(dá)到123 d;部分地區(qū)出現(xiàn)歷史同期最強(qiáng)的氣象干旱，并出現(xiàn)水庫(kù)蓄水嚴(yán)重不足，人畜用水困難，部分農(nóng)作物、果樹(shù)受旱，森林火險(xiǎn)等級(jí)居高不下等問(wèn)題，水資源短缺形勢(shì)較嚴(yán)峻。

2017年廈門干旱期間，在水資源緊缺和抗旱減災(zāi)的迫切要求下，在廈門市政府高度重視和支持人工影響天氣工作的形勢(shì)下，廈門市氣象局積極組織開(kāi)展以增加水庫(kù)蓄水、改善土壤墑情、降低森林火險(xiǎn)等級(jí)、凈化城市空氣質(zhì)量為目的的地面人工增雨作業(yè)。該文主要介紹2017年廈門市人工增雨作業(yè)條件、裝備、增雨作業(yè)新舉措和增雨作業(yè)情況，并對(duì)2017年人工增雨作業(yè)效果進(jìn)行了分析與評(píng)估，為廈門今后進(jìn)一步發(fā)展人工影響天氣工作、提高人工增雨效果提供參考。

1 人工增雨作業(yè)條件和作業(yè)裝備

人工增雨是采用人為方法對(duì)一個(gè)地區(qū)上空可能下雨或正在下雨的云層施加影響，開(kāi)發(fā)云中潛在的降水資源，使降水量增加。實(shí)施人工增雨作業(yè)需要在一定有利的降水天氣系統(tǒng)條件下進(jìn)行，當(dāng)廈門市上游已有降水出現(xiàn)，或上游方向天氣系統(tǒng)處于發(fā)展中，新一代天氣雷達(dá)觀測(cè)到有可能形成降水的回波，根據(jù)系統(tǒng)來(lái)向、種類和實(shí)況強(qiáng)度，組織實(shí)施地面火箭作業(yè)或煙爐作業(yè)。

人工增雨可以分為冷云人工增雨和暖云人工增雨兩類。開(kāi)展冷云人工增雨作業(yè)時(shí)，采用BL-1A型火箭發(fā)射裝置，向云中播撒碘化銀催化劑，作業(yè)時(shí)采用多點(diǎn)多次聯(lián)合作業(yè)的方式;開(kāi)展暖云人工增雨作業(yè)時(shí)，采用地面煙爐發(fā)生器，向云中播撒氯化鉀和氯化鈣，作業(yè)時(shí)采用單點(diǎn)多次作業(yè)的方式，以達(dá)到提高降水效率的目的。

2 人工增雨作業(yè)新舉措

2.1 跨界增建作業(yè)基地

由于廈門民航班次多，空域繁忙，廈門區(qū)域人工增雨作業(yè)空域申請(qǐng)難度大，為了便于開(kāi)展人工增雨作業(yè)，及時(shí)抓住有利天氣時(shí)機(jī)實(shí)施人工增雨作業(yè)，有效提高作業(yè)成效，廈門市氣象局在廈門上游年相鄰的漳州市長(zhǎng)泰縣各建一個(gè)人工影響天氣標(biāo)準(zhǔn)化固定作業(yè)基地和人工影響天氣遠(yuǎn)程遙控地面焰條播撒作業(yè)點(diǎn)（煙爐點(diǎn)）。標(biāo)準(zhǔn)化固定作業(yè)基地位于長(zhǎng)泰五四農(nóng)場(chǎng)，117°47′49″E，24°45′7″N;煙爐安裝于吳田山二尖，117°51′55.6″E，24°43′21.1″N，海拔高度1 044 m。為了便于有效開(kāi)展人工增雨作業(yè)工作，加強(qiáng)長(zhǎng)泰人工影響天氣標(biāo)準(zhǔn)化固定作業(yè)基地和吳田山遠(yuǎn)程遙控地面焰條播撒作業(yè)點(diǎn)的運(yùn)行管理，廈門市氣象局與福建省漳州市長(zhǎng)泰縣氣象局簽訂了人工增雨作業(yè)業(yè)務(wù)委托協(xié)議，廈門市氣象局承擔(dān)所有經(jīng)費(fèi)并負(fù)責(zé)人工增雨作業(yè)的計(jì)劃和指揮，長(zhǎng)泰縣氣象局按照人工影響天氣規(guī)章制度和操作規(guī)范，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)增雨作業(yè)的實(shí)施以及作業(yè)點(diǎn)場(chǎng)地、增雨作業(yè)設(shè)備等維護(hù)。

2.2 聯(lián)合周邊縣市統(tǒng)一指揮開(kāi)展作業(yè)

10月11日根據(jù)天氣形勢(shì)研判，10月14日08：00—16日08：00受“卡努”外圍和北方冷空氣的共同影響，天氣形勢(shì)具備一定的動(dòng)力條件，水汽和熱力條件不足，閩南地區(qū)具備弱降水天氣條件，預(yù)報(bào)研判有小陣雨天氣過(guò)程。為了提高人工增雨作業(yè)效果，廈門市氣象局向廈門周邊地市發(fā)出由廈門市人影辦統(tǒng)一指揮聯(lián)合開(kāi)展人工增雨作業(yè)的請(qǐng)求函，得到了泉州市氣象局和漳州市氣象局的大力支持，這是廈門人工增雨作業(yè)史上第一次聯(lián)合周邊縣市開(kāi)展增雨作業(yè)。10月14—15日人工增雨作業(yè)過(guò)程中，在廈門市氣象局統(tǒng)一指揮下，共有泉州南安市和永春縣、漳州龍海市和長(zhǎng)泰縣以及廈門同安區(qū)和翔安區(qū)等縣市氣象局聯(lián)合開(kāi)展人工增雨作業(yè)，取得了良好效果。

2.3 經(jīng)驗(yàn)豐富作業(yè)隊(duì)跨境增援作業(yè)

隨著旱情的發(fā)展，11月9日預(yù)測(cè)11月12日08：00—13日20：00有降水天氣過(guò)程，并有較好的增雨潛力。廈門市政府聽(tīng)取廈門市氣象局領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此次降水過(guò)程增雨潛力預(yù)報(bào)和聯(lián)合漳州、泉州氣象部門統(tǒng)一指揮開(kāi)展三地人工增雨作業(yè)計(jì)劃的匯報(bào)后，市領(lǐng)導(dǎo)指示要求在此次降雨天氣過(guò)程，增大人工增雨作業(yè)強(qiáng)度，具體提出了新增4個(gè)增雨作業(yè)點(diǎn)同時(shí)開(kāi)展作業(yè)，盡可能提高增雨效果。但廈門市增雨作業(yè)裝備和隊(duì)伍不足，無(wú)法再增派4個(gè)作業(yè)隊(duì)，只得向人工增雨經(jīng)驗(yàn)豐富的龍巖市氣象局發(fā)出增援請(qǐng)求，得到了龍巖市氣象局派出4支作業(yè)隊(duì)伍攜帶作業(yè)裝備到廈門協(xié)助開(kāi)展增雨作業(yè)的支援。

11月12—13日過(guò)程增雨作業(yè)不僅是廈門人工增雨作業(yè)史上最大規(guī)模，而且聯(lián)合漳州、泉州氣象部門開(kāi)展三地人工增雨作業(yè)，并得到了來(lái)自龍巖氣象部門的4個(gè)作業(yè)隊(duì)的支援。在廈門市人影辦統(tǒng)一指揮下，廈門島外4個(gè)區(qū)6個(gè)作業(yè)點(diǎn)、廈門周邊的漳州市長(zhǎng)泰縣2個(gè)作業(yè)點(diǎn)、龍海市1個(gè)作業(yè)點(diǎn)及泉州南安市1個(gè)作業(yè)點(diǎn)共10個(gè)作業(yè)點(diǎn)同時(shí)作業(yè);增雨作業(yè)4輪，發(fā)射火箭彈156枚，在長(zhǎng)泰吳田山煙爐作業(yè)點(diǎn)燃燒5根增雨煙條，創(chuàng)下了廈門增雨作業(yè)史上過(guò)程用彈量和作業(yè)次數(shù)最多的一次。

3 2017年人工增雨作業(yè)情況

2017年廈門市氣象局聯(lián)合周邊地市分別于9月28日、10月14—15日、11月7日、11月12—13日、11月18日、11月20—21日、11月25日、12月16日和12月28日在廈門集美區(qū)、海滄區(qū)、同安區(qū)、翔安區(qū)和漳州長(zhǎng)泰縣、龍海市以及泉州南安市、永春縣組織實(shí)施地面人工增雨作業(yè)69次，發(fā)射火箭彈302枚，燃燒煙條23根（表1）。

4 人工增雨作業(yè)效果評(píng)估

采用物理檢驗(yàn)和區(qū)域?qū)Ρ葯z驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)2017年9—12月廈門市氣象局開(kāi)展的9次人工增雨作業(yè)進(jìn)行效果評(píng)估。通過(guò)分析每次人工增雨作業(yè)的作業(yè)部位、作業(yè)時(shí)機(jī)等技術(shù)指標(biāo)，對(duì)比作業(yè)云系催化前后新一代天氣雷達(dá)和雙偏振雷達(dá)回波特征的演變情況，對(duì)比計(jì)算每次作業(yè)過(guò)程增雨量分析可得，廈門市氣象局開(kāi)展的9個(gè)人工增雨作業(yè)過(guò)程中，有5個(gè)過(guò)程（9月28日，10月14—15日，11月12—13日，11月20日，11月25日）有不同程度的增雨效果，其中11月12—13日增雨效果最為明顯。另外，11月7日、12月16日和28日等3個(gè)過(guò)程，由于增雨潛力不足且采用單點(diǎn)單次小范圍作業(yè)等原因?qū)е略鲇曜鳂I(yè)效果不明顯;11月18日過(guò)程，由于增雨作業(yè)機(jī)會(huì)在10：00左右，但空域繁忙的問(wèn)題，導(dǎo)致作業(yè)時(shí)機(jī)偏晚，作業(yè)時(shí)已失去最佳作業(yè)時(shí)機(jī)，增雨作業(yè)效果一般。

2017年8月中下旬出現(xiàn)旱象后，廈門市氣象局密切關(guān)注天氣形勢(shì)變化，抓住每一次有利于開(kāi)展人工增雨作業(yè)的機(jī)會(huì)，聯(lián)合周邊地市氣象部門于9—12月在廈門集美區(qū)、海滄區(qū)、同安區(qū)、翔安區(qū)以及漳州長(zhǎng)泰、龍海和泉州南安、永春等地積極組織開(kāi)展了69次地面人工增雨作業(yè)，發(fā)射火箭彈302枚，燃燒煙條23根，累計(jì)影響面積27 537 km2，累計(jì)增雨量4 926.9萬(wàn)m3（萬(wàn)t），相當(dāng)于為廈門市（1 699.4 km2）增加有效降水13.7 mm，總體增雨效果明顯。

5 小結(jié)

2017年廈門市抗旱減災(zāi)過(guò)程中，廈門市氣象局根據(jù)旱情發(fā)展情況和人工增雨潛力條件設(shè)計(jì)不同的增雨方案，并采用跨界增建作業(yè)基地、聯(lián)合周邊氣象部門開(kāi)展三地統(tǒng)一指揮的人工增雨作業(yè)以及經(jīng)驗(yàn)豐富作業(yè)隊(duì)的跨境增援等新舉措，11月12—13日作業(yè)過(guò)程創(chuàng)下了廈門人工增雨作業(yè)史上作業(yè)最大規(guī)模、過(guò)程用彈量和作業(yè)次數(shù)最多的一次增雨作業(yè)。通過(guò)2017年廈門人工增雨作業(yè)效果分析和評(píng)估得出，2017年廈門市氣象局人工增雨作業(yè)方案設(shè)計(jì)合理，根據(jù)云系條件合理選擇作業(yè)點(diǎn)，大部分作業(yè)時(shí)機(jī)把握準(zhǔn)確，作業(yè)部位選擇適當(dāng)，采取了分時(shí)間段多點(diǎn)多次作業(yè)的方式進(jìn)行作業(yè)，取得了明顯的增雨效果，對(duì)緩解旱情、增加水庫(kù)蓄水、改善土壤墑情、降低森林火險(xiǎn)等級(jí)、凈化空氣質(zhì)量起到了積極作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李曉鶴，李亞麗，袁佰順.人工影響天氣在天水市氣象防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（ 35）：196-197.

[2] 陳彬彬. 2017年10月14—15日廈門市人工增雨作業(yè)效果評(píng)估[A]. 第35屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S16 人工影響天氣理論與應(yīng)用技術(shù)研討[C].中國(guó)氣象學(xué)會(huì)，2018：4.

[3] 唐作佳，鄧樹(shù)榮，唐小琴，等.人工影響天氣技術(shù)原理及應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2018，8（3）：26-27.

[4] 田磊，胡文東，翟濤，等.人工影響天氣業(yè)務(wù)集約化研究[J].寧夏農(nóng)林科技，2017，58（6）：55-58.

[5] 李玉中，王春乙，程延年.農(nóng)業(yè)防旱抗旱減災(zāi)工程技術(shù)與應(yīng)用[J].中國(guó)工程科學(xué)，2012，14（9）：85-88，95.

[6] 章瑩菁，陸耀輝，徐明，等.桐廬伏旱時(shí)期人工增雨條件分析與應(yīng)用[J].浙江氣象，2007（3）：27-31.

[7] 韓鐵軍，馬勇，閆舒雅，等.人工增雨對(duì)緩解農(nóng)業(yè)旱情的作用分析[J].農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備，2018（10）：86-87.