江西省不同降水系統云系特征及增雨潛力淺析

摘 要：利用1998～2003年、2005～2007年共9年江西省Micaps地面觀測資料、高空觀測資料、南昌站與贛州站兩站08～08時地面降水資料、08時云狀資料和2007～2008年T213數值模式資料對江西省云系特征和增雨潛力進行了分析，得出降水云系特征、不同的天氣系統與比濕、地面氣壓、上升速度之間的關系，江西省人工增雨潛力夏季大于冬季，夏季開展人工增雨作業潛力較大，冬季人工增雨作業潛力較小。

關鍵詞：云系特征;增雨潛力;天氣系統

人工增雨潛力是指云系通過人工影響增加地面降水的能力。研究層狀云系的人工增雨潛力有重要的現實意義，它是判斷和指揮人工增雨作業不可缺少的一環。了解影響增雨潛力的各種要素，對于提高云水資源的開發、利用效率和增強人工增雨效果都很有意義。陶林科等對層狀云降水指標進行了分析研究;吳志會等分析了不同降水天氣系統自然降水特征;本文從天氣系統和不同降水云系的角度出發，分析了不同天氣系統與降水的關系、不同的降水云系與比濕、地面氣壓、上升速度之間的關系，最后總結出江西省人工增雨潛力分析，并應用于人工增雨業務中。

一、天氣系統和降水的關系

1.資料和天氣系統分類

對1998-2003年、2005-2007年共9年江西省Micaps地面觀測資料、高空觀測資料、南昌站與贛州站兩站08～08時地面降水資料、08時云狀資料和2007～2008年T213數值模式資料進行了詳細的分析，統計了不同天氣系統下降雨次數，將主要的影響系統合并為13種，影響江西省主要的天氣系統有4類，分別是中低層切變、高空低槽、高壓脊和地面冷鋒，其中中低層切變和高空低槽系統共占41.5%，占影響江西省天氣系統的近一半。

2.不同天氣系統自然降水的年平均特征

不同類型的天氣系統，產生的降水量大小和總日數不同，表1、表2給出了南昌站和贛州站不同類型天氣系統影響下的年平均降水量和降水日數，中低層切變、高空低槽、地面冷鋒、臺風和地面倒槽年平均降水量最大，中低層切變、高空地槽、地面冷鋒出現的降水日數最多，臺風和地面倒槽年平均降水量較多，降水日數也較多。

受降水天氣系統影響，江西省南昌站年平均降水總量1338.4mm，年平均降水日數為141天;贛州站年平均降水總量1168.5mm，年平均降水日數為148天，贛州站年平均降水總量小于南昌站，但降水日數多于南昌站。

3.不同天氣系統和雷暴的關系

依據統計資料得知：1999-2003年、2005-2007年8年共產生暴雨34次，中低層切變引起的暴雨次數最多，占的比例較大，是江西省產生暴雨的主要影響系統，當中低層切變和高空低槽兩者配合時，更易產生暴雨，其次是中低層切變和地面冷鋒配合，也易產生暴雨。

二、降水云系特征

1998-2003年，2005-2007年共9年南昌站和贛州站的地面觀測資料中降水云系的云狀，其中南昌站9年降水天氣的日數共1273天，不同高度積云和層積云產生降水占76.04%，碎雨云產生降水12.25%;產生暴雨日數44天，普通高度積云和層積云占65.9%，碎雨云占15.9%，積雨云占4.55%。贛州站9年降水天氣總共1343天，不同高度層云和層積云產生降水占79.7%，高積云占10.2%;產生暴雨日數24天，其中不同高度層云和層積云占79.1%。具體統計如表5，九年中南昌站和贛州站有降水日低云是產生降水的主要云系，低云中又以蔽光層積云和透光層積云為主。

三、不同天氣系統和各物理量的關系

1.不同天氣系統和比濕的關系

根據比濕和水汽壓計算公式得到850hPa、700hPa和500hPa的比濕，求出有降水天氣日各種天氣系統下的平均值，見表3。東風波系統500hpa高度的平均比濕略大，其它系統平均比濕相差不大，隨高度遞減較明顯。

2.不同天氣系統和地面氣壓的關系

統計有降水天氣日各種天氣系統下氣壓的平均值，表4，地面氣壓北部明顯高于南部。

3.不同天氣系統和上升速度的關系

按天氣系統分類，讀取T213格點資料，判斷格點是否位于江西省內，取省內格點上升速度的最大值求平均值，如表5。降水天氣系統均有明顯的上升速度，尤其是東風波、中低層切變線、高空低槽和臺風系統，臺風系統700hPa高度的上升速度達-55.4710-3hPa/s。

四、人工增雨潛勢

1.計算方法

人工增雨潛力指空中云水資源減去自然降水，為人工可增雨量的最大值，計算公式為：r=r空-r自，單位為mm。用1999～2008年南昌、贛州兩個探空站逐日08時、20時的探空資料計算各層大氣水汽含量，累加得整層大氣水汽含量。具體整層大氣水汽含量為地面～925hPa、925～850hPa、850～700hPa、700～500hPa、500～400hPa、400～300hPa、300～200hPa共7層水汽含量計算的總和。

2.統計和分析

（1）人工增雨潛力的月分布

圖1表明，南昌站、贛州站人工增雨潛力月變化趨勢相似，均呈單峰分布，1-8月份人工增雨潛力增大，9-12月份減小，最大值均出現在8月份，7月份次之，最小值南昌站出現在1月，贛州站出現在12月。所以江西省人工增雨潛力夏季大于冬季，夏季開展人工增雨作業，增雨潛力較大，冬季潛力較小。

（2）人工增雨潛力的年變化

據統計資料得知：江西省人工增雨潛力南部大于北部（南昌站、贛州站分別代表江西省北部和南部），且差別明顯，最大差別在2005年，贛州站比南昌站大254mm。1999-2008年期間，人工增雨潛力大體呈逐年減小趨勢，2005年南昌站減小最為明顯，而贛州站呈增大趨勢，出現了10年中最大值，2008年南昌站人工增雨潛力比1999年減小了8.2%，贛州站減小了10.2%。

五、結語

1.高空地槽、中低層切變、地面冷鋒、地面倒槽和臺風是影響江西省降水的主要天氣系統。中低層切變為導致江西省暴雨的主要天氣系統，中低層切變或高空低槽和其它系統相互配合更易產生暴雨。

2.南昌站和贛州站有降水日低云是產生降水的主要云系，低云中又以蔽光層積云和透光層積云為主。

3.不同降水天氣系統均有明顯的上升速度，尤其是東風波、中低層切變線、高空低槽和臺風系統上升速度明顯，其中臺風系統700hPa高度的上升速度最大。

4.江西省人工增雨潛力呈逐年減小趨勢;夏季大于冬季，南部大于北部。

參考文獻：

[1]陶林科，桑建人，楊有林，劉少清，穆建華，孫艷橋.寧夏層狀云降水指標分析[J].沙漠與綠洲氣象.2010（01）.

[2]吳志會，段英，張晶，石立新.不同降水天氣系統自然降水特征及火箭人工增雨潛力分析[J].氣象科技.2005（S1）.

作者簡介：彭亮（1982-）男，漢族，四川省綿竹市人，本科，工程師，從事人工影響天氣工作。