WR-98型新型火箭與37高炮在人工影響天氣應用中的對比

高艷平

摘 要：將WR-98型新型火箭與“37”高炮2種人工影響天氣作業工具的主要性能、技術參數加以對比，根據天氣狀況結合運城市工作實際情況，合理使用人工影響天氣作業裝備，實行科學化作業，使現有人工影響天氣作業工具發揮最佳效能，提高人工影響天氣作業效益。

關鍵詞：新型火箭;“37”高炮;對比效益

中圖分類號：S16

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190930053

1?概況

運城市自然氣候十年九旱，針對旱災和雹災，市委市政府高度重視，加大人影隊伍建設，利用氣象現代化建設成果，積極開展人工影響天氣作業，將人工增雨和人工防雹作為農業防災減災的重要措施來抓。氣象部門需要應用人工影響天氣工作，幫助各行各業克服氣象災害，讓各行各業能夠在適宜的氣象環境下開展生產活動。隨著社會和經濟的不斷發展，人工影響天氣工作對作業的安全性和科學性要求也越來越高，因此，根據常用作業工具的不同特點，對其在運城市人工影響天氣應用中的功能與效益做對比分析是十分必要的。

運城市現有“37”高炮65門，新型火箭發射系統10部。由于受到自然氣候條件和地方經濟等多種因素的制約，高炮主要集中分布在臨猗、萬榮、永濟等易發生雹災的縣區，火箭發射系統則大多集中在干旱較嚴重的地區，這種相對合理的配置已基本覆蓋了全市果業產區和經濟作物區。

2?作業工具對比

2.1?技術參數對比

人工影響天氣作業工具射擊仰角范圍一般在40°～85°之間，但在實際工作中，要根據催化云層性狀等條件來判斷。射角過高，距離近，影響的范圍過小;射角過低，催化劑播撒高度不夠，不能正常發揮作用，因此對比分析都取射擊仰角在45°～70°之間來進行。

2.1.1?影響范圍對比

新型火箭沿彈道軌跡線源催化，其播撒路徑長，從表1可以看出，火箭的催化播撒弧度可達5km，“37”高炮采用點爆式播撒催化，它的催化劑播撒弧度小于0.1km，由此可以看出，火箭的播撒弧度是高炮播撒弧度的50倍。

2.1.2?催化能力比較

WR-98型火箭選用中國氣象科學研究院和北京理工大學聯合研制的BR-91-Y型高效AgI焰劑，工藝性能良好。經云室測定表明：在-8～-10℃溫度條件下，AgI的成核率達到1015/g，如果按1枚火箭彈攜帶10gAgI計算，則在溫度為-10℃的條件下，可產生的冰核數目比1發83型三七高炮彈高6個量級。

火箭作業覆蓋面積大，作業高度高，且線源擴散效果好，對大范圍天氣過程有顯著效果，適用于大范圍的人工增雨（雪）作業。山西運城地區的WR-98火箭發射系統大多為車載式或拖車式，具有機動性好、靈活作業等特點，故用于突發事件應急或者局地補盲等局地臨時性作業較多。因為火箭采用的是單一播撒催化劑的方式，所以對云體的催化效果有一定滯后性。

“37”高炮既具有火箭作業的一般特性，也具有其特殊性。從傳統的角度來說，“37”高炮具備了火箭作業的工作原理?！?7”高炮應用攜帶催化劑的炮彈作為催化劑，應用催化劑與云層的相互作用改變原來的天氣氣象，應用催化劑產生的垂直效應和輻射效應來改變天氣氣象?！?7”高炮的特殊性在于其撒播方式造成的催化效果為定點快，形成的效果容易預測，催化效果十分顯著。因為具有這樣的特點，所以“37”高炮適用于流動性的天氣中。隨著社會向前發展，人們優化了“37”高炮的作業方式、運輸方式，并精確了其計算方式，目前這種作業方式被廣泛使用。

2.3?實際工作可行性對比

由于受地方經濟限制，各地財政對人工影響天氣工作投入力度大不相同。從實際情況出發，防雹工作需要過量播撒才能形成有效競爭機制，而“37”炮彈與新型火箭彈價位相差十倍以上，這也是一些貧困地區選擇作業工具時考慮的因素之一。

3?在人工影響天氣應用中的效益對比

3.1?人工增雨

“37“高炮對層狀云作業后降水的效果幾乎不明顯，高炮作業后，雨強沒有明顯的變化，有的甚至根本無雨。

WR-98新型火箭，由于成核率高且線源播撒催化面積大，人工冰核擴散充分，在作業后，增雨效果非常明顯，雨強明顯加強。在多次增雨及森林滅火作業中，新型火箭優越的機動能力與明顯有效的增雨能力，得到充分的展示。

2017年8月5日17∶35，位于山西省運城市南城鄉小李村一帶發生森林火災，氣象部門抓住8月7日有利的作業時機，實施開展人工增雨作業，共發射WR-98型增雨火箭彈22枚，增雨效果明顯，根據雨量站反饋的數據顯示，增雨作業后城區雨量達到2.4mm，火場附近區域降雨量達到了6.2mm。使用WR-98增雨火箭進行人工增雨作業為這次森林火災撲滅工作做出了重要貢獻，由于成效顯著，人工增雨助力撲滅森林火災工作得到市委、市政府及森防指揮部的高度評價。

3.2?人工防雹

在開展人工防雹工作時，有時會遇到流動性天氣。流動性天氣是可以應用稠度測定儀檢測出來的，一般來說，稠度測定值越大，天氣的流動性越強。在天氣出現流動性較大的情況下，應用普通火箭作業的方式來干預冰雹的形成會存在一些問題。在開展人工防雹工作中，經常要應用雷達來捕捉冰雹的形成。由于受到環境與技術的限制，雷達在接受反饋波時，容易產生數據延時。此時，如果依雷達提供的數據來完成火箭爆炸作業，那么當火箭完成爆炸以后，有一部分的流動已經轉移，即不在火箭爆炸的影響范圍內。此時，就會造成火箭爆炸不能完全干預冰雹形成的問題?！?7”高炮具有爆炸和催化2項功能。當“37”高炮完成作業以后，會釋放催化劑，即使空中的云層存在對流，這些流云也會吸收催化劑。當然，流云吸收催化劑的過程是緩慢的?，F將“37”高炮影響的范圍分為爆炸影響范圍內和影響范圍外。在爆炸影響范圍內的流云，受爆炸的影響，該區域內會受到爆炸的影響，流云迅速發生變化，于是在數分鐘內，冰雹便會形成降雨。而在區域范圍外，吸收了催化劑的流云，會緩慢的發生變化，在移動了一定的距離，逐漸受到催化作用以后，也會變成降雨。在開展人工防雹作業時，“37”高炮是非常適合來完成作業的。

2016年6月4日16∶06，從陜西省移動過來的強回波進入山西省臨汾運城交界處的鄉寧縣和河津市，該對流回波發展迅速，16∶18進入萬榮縣后，回波面積增大，強度增強，16∶30出現典型的冰雹云的重要識別和預警指標“V型缺口”，17∶12強回波南移進入臨猗縣境內，回撥強度躍增至68dBz，同時出現了鉤狀回波;17∶48 強回波的移動路徑改變為向東移動，18∶36永濟市上空出現了52dBz的強回流回波，向東南偏南移動。針對發生的天氣變化，運城局先后積極組織各個縣局開展了5次大規模的防雹作業，特別是萬榮、臨猗、夏縣局在開展防雹作業過程中嚴密監視天氣變化，提前向各炮手發短信預警，指揮開展防雹作業，累計發射37防雹炮彈2877發，由于萬榮、臨猗、在冰雹發生時及時使用“37高炮”進行防雹作業，有效地減輕了冰雹的影響，降低了農作物的經濟損失。

4?小結

WR-98新型火箭，由于成核率高且線源播撒催化面積大，人工冰核擴散充分。所以在人工增雨方面效果明顯。

“37”高炮采用的是爆炸式與點式催化方式進行人工影響天氣，通過斷續的爆炸產生的沖擊波來抑制冰雹云中的上升氣流，使云中已形成的冰雹或大滴無法持續得到上升氣流的沖頂支撐而下落。因此，爆炸防雹主要原理是泄雹降水的原理。

火箭具有成核率高、播撒面積廣的特點，“37高炮”既具有空氣動力擾動，又有催化劑播撒效果，如果“37”高炮、火箭能合理配置，充分發揮各自的優勢，在高炮固定增雨防雹網絡的基礎上配合火箭機動作業，互為補充，可以使人工影響天氣工作發揮出更大效益。

參考文獻

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