一次吉林省飛機人工增雨作業(yè)個例分析

谷笑楠 李旭 崔紅

摘要：水資源短缺是制約吉林省經(jīng)濟發(fā)展的主要因素之一，特別是春季農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)亟需用水時，自然降水量更少。人工增雨對緩解和解除作物生長期旱災(zāi)程度起到了重要作用，對吉林省水資源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境改善、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)發(fā)揮積極作用。通過2017年人工增雨潛力分析、作業(yè)實況分析、作業(yè)合理性及效果分析等方面，運用MICAPS、CPAS等平臺，用EC、MM5等模式預(yù)報及衛(wèi)星、雷達、雨滴譜、微博輻射計等資料對此次增雨作業(yè)進行總結(jié)分析，為今后人工增雨工作的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：干旱；人工增雨；方案合理性

中圖分類號： S423 文獻標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.068

1 需求分析

2017年5月4日土壤水分分布圖（圖1）顯示，吉林省西部白城、通榆、長嶺、前郭等地區(qū)，中部九臺、磐石等地區(qū)有輕度—重度干旱。東部延邊部分地區(qū)重旱。

2天氣形勢分析

5月5日08時，吉林省處于500hpa低壓槽東北部，700hpa低渦位于吉林省西部地區(qū)，如圖2所示，700hPa存在西南急流有利于水汽向吉林省輸送，地面氣旋位于吉林省西側(cè)。此時吉林省西部處于上升速度區(qū)，有利于降水的形成；隨著系統(tǒng)東移，槽和低渦逐漸東移，但移動速度非常緩慢，20時吉林省西部地區(qū)仍然處于500hpa和700hPa低壓槽控制區(qū)，槽線位于吉林省西部上空。700hPa存在一段切變線，切變線的北段位于黑龍江省中部上空，中段和南段位于吉林省中西部地區(qū)上空，地面氣旋隨著系統(tǒng)發(fā)展向東北方向移東，氣旋中心強度加強，此時吉林省西部及西南部位于上升速度的大值區(qū)。

綜上所述，吉林省此次天氣過程主要受500hpa低槽、700hpa低渦及地面氣旋的綜合影響。

3作業(yè)條件和潛力落區(qū)預(yù)報及預(yù)案合理性分析

根據(jù)模式預(yù)報，5月5日，系統(tǒng)開始影響吉林省，首先影響白城地區(qū)。云中存在一定的過冷水，云系影響區(qū)域有一定的增雨作業(yè)潛力。

5月5日云系擴展影響吉林省白城地區(qū)。根據(jù)MM5_CAMS模式預(yù)報（見圖3），云底高度3000m，云頂高8000m，過冷水含量在0.05g/kg，主要集中在-10℃～-30℃，過冷水層高度在4000～6000m。云中冰晶濃度為10個/L，含量較少，有一定的增雨作業(yè)條件。

綜上考慮，5月5日08時～14時，增雨作業(yè)潛力區(qū)主要位于吉林西北部。建議5月5日1架飛機共增雨作業(yè)1架次：白城飛機（3836）5日早晨飛行作業(yè)1架次，作業(yè)區(qū)域為吉林西北部。

5月5日云系開始自西移入吉林省。至5月05日10：00，云系已覆蓋吉林省的西部白城地區(qū)，云頂較高，云頂溫度達到-50℃，云中過冷層較厚，且云中有一定量的過冷水，有增雨作業(yè)條件。綜合考慮以上條件，白城飛機（3836）方案如下：預(yù)計飛行時間：2017年5月5日06：00～12：00，作業(yè)高度：4000米（云內(nèi)-5℃層以上）以下，催化劑類型和劑量：煙條。預(yù)設(shè)航線見圖4。

同時，航線設(shè)計參考了潛力預(yù)報結(jié)果。所以白城飛機（3836）07：16起飛，作業(yè)區(qū)域白城地區(qū)，作業(yè)時間約3小時，可以判斷飛機作業(yè)期間，作業(yè)區(qū)域增雨潛力比較好。

4作業(yè)實況分析

吉林白城B-3836號飛機5月13日增雨飛行計劃航線是：白城—公主嶺—伊通—吉林—前郭—白城，飛機7：16起飛，飛行過程中，利用CPAS系統(tǒng)時刻監(jiān)控白城雷達與飛行航線疊加情況，飛行航線無變更，10：50飛機落地。具體飛行軌跡見圖5。

5結(jié)語

通過對本次個例天氣形勢、人工增雨潛力、作業(yè)實況、作業(yè)影響區(qū)、作業(yè)影響區(qū)雷達回波變化等分析，得到如下結(jié)論：

本次作業(yè)過程，天氣形勢為吉林省處于500hpa低壓槽東北部，700hpa低渦位于吉林省西部地區(qū)，700hPa存在西南急流有利于水汽向吉林省輸送，地面氣旋位于吉林省西側(cè)，水汽、動力條件好；飛機作業(yè)云系處于發(fā)展階段，云層較厚，云體較密實，云中含有一定的過冷水，過冷水范圍較大，冰晶明顯不足，增雨潛力較好；本次個例中，飛機作業(yè)后，作業(yè)區(qū)雷達回波強度增強、回波頂升高，促使云系發(fā)展，作業(yè)影響時效為2～3小時。

作者簡介：谷笑楠，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：大氣物理。