成都地區一次春季飛機增雨作業效果評估

孫杰夫

摘 要：成都地區冬、春季降水偏少，污染天氣天數多，適時開展人工增雨符合地方社會發展需求。本文采用對比區域試驗方法對2018年春季成都地區一次飛機增雨作業過程進行效果評估，結果表明此次飛機作業增雨效果明顯，作業后影響區域普降小雨，空氣質量也有明顯轉好。

關鍵詞：人工增雨；效果評估；除霾

成都作為西部地區重要中心城市，常住人口超過1600萬，全年降水充沛，但季節分布不均，其中春季降水偏少，而成都又地處盆地，氣象擴散條件差，加之春季雨水偏少，易形成霧霾天氣。人工增雨是目前投入少、效率高、開發云水資源有效緩解霧霾天氣的重要途徑。隨著科技發展，人工增雨需求越來越大。關于飛機增雨作業，人工影響天氣業務工作者進行了很多研究，并取得了一定的成果。飛機人工增雨是指利用飛機在云體的適當部位，選擇適當的時機，播撒催化劑，以增加地面降水來緩解干旱、減輕空氣污染的科技技術措施。到2015年，飛機人工增雨已成為成都市人工影響天氣中心常態化開展的業務之一，每年針對冬、春季霧霾天氣，在10月至次年4月適時開展飛機增雨作業，有效的緩解了霧霾天氣造成的社會影響，取得了良好的社會經濟效益。人工增雨效果評估是世界性難題，由于地域、自然環境、作業天氣條件和作業技術的差異，世界各地的人工增雨效果千差萬別，目前國內外常用的人工增雨檢驗效果方法有物理檢驗、數值模式檢驗及統計檢驗。

一、研究方法與數據來源

本文采用的人工增雨效果評估方法為區域對比試驗方法，即選取一塊對比區域（未受作業催化劑影響區域），一塊目標區域（作業催化影響區域）。假設作業期間兩塊區域的降水量在空間分布上是均勻的，然后令同期對比區域降水量作為自然降水量的估計值，再用影響區域的降水量減去估計值，最后得到增雨效果。本文所用降水量數據來源于經過質控后的成都地區區域自動站監測雨量數據。

除霾效果評估選取作業區域當天的AQI指數作為估計值，作業后一天AQI作為目標值，用目標值減去估計值，得到除霾效果。AQI數據來源于成都市環保局環境監測站。

二、增雨作業背景

2018年4月9-12日，成都地區平均AQI指數為119，為中度污染，最大日平均AQI指數為131，出現在4月11日。針對此情況，成都市人工影響天氣中心密切關注環流形勢，隨時準備適時開展飛機人工增雨作業。

參考成都市氣象臺4月12日11時發布的人工影響天氣作業條件專題預報，從12日夜間到13日白天陰天有小雨，降水區域為全市范圍，具備增雨條件，成都市人工影響天氣中心決定于4月12日夜間開展飛機人工增雨作業。

三、飛行作業方案

根據對4月12日夜間天氣形勢，制定飛行方案如下：①飛行路線圖（圖一）；②飛行路線：廣漢-彭州-都江堰-崇州-大邑縣-邛崍市-蒲江市-天府新區-簡陽-中江-廣漢；③播散區域：都江堰-崇州-大邑縣-邛崍市-蒲江市-天府新區-簡陽；④作業高度：4000-6000米；⑤播散煙條：20根（每根AgI含量為12.3g）⑥作業時段：4月12日18：30--21：00。

四、作業實況

4月12日傍晚，成都地區主要以層云為主，適合開展人工增雨，成都市人工影響天氣中心于當天18：43分開展飛機增雨作業，18：55分飛機進入都江堰境內開始播散催化劑，作業高度為5000米，于21：03分完成播撒作業，21：19分飛機落地，飛行路線與制定方案一致，共燃放煙條20根。作業過后催化區域普降小雨，降水明顯。

五、作業效果評估

1.目標區域

根據高空分風向風速顯示，作業時西北風向，云體移動速度約為6m/s，播散距離320km，催化有效時間為1小時，影響范圍為飛行路徑東南向約20km，累計影響面積約為6000km2，該區域為作業目標區域（圖二），具體為都江堰、崇州市、大邑縣、邛崍市、天府新區、簡陽市。

2.對比區域

對比區域根據圖示為成都主城區及二圈層區域，具體為主城區、新都區、郫都區、溫江區、新津縣、雙流區及龍泉驛區，以上區域是未受催化劑影響區域。

3.降水量分析

采用區域雨量對比法進行統計檢驗定量評估增雨量，設目標區（作業影響區，下同）作業后3小時平均降雨量為R1（mm），對比區同期平均降雨量為R2（mm），則人工增雨作業后目標區總增雨量為：

P=R1-R2

降水量采用各區縣自動站平均值，目標區域平均降水量為4.2mm，對比區域平均降水量為0.4mm，面雨量增加3.8mm，累計增加降水228萬方。

4.AQI指數變化

4月9日成都市各區平均AQI為129，4月10日全市平均AQI為121，4月11日全市平均AQI為131，4月12日成都市各區全天平均AQI指數為95，4月12日進行飛機人工增雨后，4月13日成都市各區全天平均AQI指數降為43，全市各區平均AQI指數明顯下降（圖九），通過降雨對改善了空氣質量起到了正面作用。

六、結語

1.作業后，目標區域普降小雨，面雨量增加3.8mm，累計增加降水228萬方，催化效果明顯。

2.作業后，AQI指數由119降為43，空氣質量由中度污染轉為良。

3.成都市人工影響天氣中心結合實時天氣情況，適時開展飛機人工增雨作業，催化區域普降小雨，此次作業對增加降水、改善空氣質量起到正面作用。