浅谈人工增雨作业时机的选择

【摘要】：采用数理统计方法，归类分析了北方降水天气系统变化，有利于增雨作业天气统计有：东北冷涡、高空槽和蒙古低压，有利于增雨作业的云系有：积雨云、雨层云、层积云、高层云。

【关键词】：人工增雨 天气系统 作业时机

中图分类号： P426 文献标识码： A

引言

漠河县气象局从2002年开展人工影响天气工作，主要为森林防火、农业抗旱和改善生态环境实施人工增雨作业，积累了一定的人工增雨作业实践经验。通过十几年的实践证明，进行人工增雨作业的关键在于能否抓住有利天气形势，选择最佳的作业时机，采用有效的作业方式进行作业，直接关系到人工增雨作业的成败。

人工增雨作业一定要选择有利的天气形势、降水机率较大的天气系统。根据经验所得适宜人工增雨作业的天气系统主要有冷锋天气、东北冷涡、切变线。我们知道，当大地干旱时，天上常常有云，有云却不一定下雨。但下雨必定有云，云滴虽小，总水量却十分可观。通过实践表明，最适合人工增雨作业的云是积雨云、高层云。作业时机的选择经验表明必须在云中适当部位进行作业，效果才会明显。因此，把握好作业时机十分关键。

2降水机制分析

要进行人工增雨，首先要分清暖云和冷云。云体温度在零下的叫冷云，在零上的叫暖云。因为对于冷云和暖云，人工增雨的原理和方法都是完全不同的。

我们先说人工冷云增雨。要不下雨雪的冷云发生降水的关键是要使云内有足够数量的冰晶。因为冰面上的饱和水汽压比水面要低，因此当云冰晶和水滴（零下而未结冰的过冷却水滴）同时存在时，水滴中的水会自动蒸发，并凝华到冰晶上，使冰晶不断长大成为雪花，最后降到地面上。如果云的下部和地面气温在零上，雪花融化成为水滴，就是降雨了。冷云降水的这种原理，便是著名的“冰水转化理论”。但是在自然条件下，云中即使温度低至-（20~30℃），过冷却水滴还常常不结冰。为了使这种云降雨雪，必须在云中人工制造大量冰晶。目前常用的办法是在云中播撒干冰（固体二氧化碳）。干冰的温度是零下78.2℃，可迅速使云中温度降到-（30~40℃）以下。大量过冷却水滴冻成冰晶以后，冰水转化过程就开始了。

暖云中都是水滴，因此要不降雨的暖云发生降雨要另想办法，不降雨的暖云之所以不降雨，主要是云中水滴太小，长不大，掉不下去。因此暖云人工增雨的关键就是在云顶部播撒大水滴（作为种子），或者在云中播撒吸湿性物质的微粒作为凝结核，从而在短时间内形成比较大的水滴。这种大水滴在下降过程中会吞并较小（因而降落速度较慢）的小水滴而迅速长大。当水滴直径长大到了３mm以上时，还会在升降过程中发生破碎。这些碎水滴又会成为新的种子，产生连锁反应，最后发展成为大批大雨滴而降落到地面。这叫做暖云降水的“碰并增长理论”。 尿素和硝酸铵也有很强的吸湿性能，而腐蚀作用很小，本身又是农作物生长的肥料，因而是有效而实用的暖云人工增雨催化剂。3有利的天气形势

人工影响天气是指在一定的有利天气条件下进行。主要影响我地的天气系统有：

3.1 蒙古低压，是蒙古境内形成的低压，由于它的源地比较干燥,温湿条件差,低压中心和冷、暧锋面上均有少量的降水，如在适宜的温湿场配置条件下，有利人工增雨作业

3.2东北低压，是在我国东北地区形成的低压，低压一旦产生，有利我县降水天气产生。

3.3 河套低压、华北低压、冷锋过境、这些天气系统出现时是人工增雨作业的最好时机。

4 作业云的选择

通过实践表明，最适合我县人工增雨作业的云有:

4.1 积雨云。云内上升气流较强，可带有大量的水汽，这些都有利于碰并增长，暧积云中一般大云滴易于形成，而且对流云常存在许多大小不同的云泡，其中含水量和上升气流都较大，云泡尺度从几十米至几百米，平均为100m，它是降水粒子数浓度增长的主要机制。

4.2 雨层云、层积云、高层云。层状云一般上升气流弱，含水量小，除雨层云外其它云都不厚，因此，一般层状暖云通过重力碰并只能形成毛毛雨，考虑到云下蒸发，毛毛雨要落至地面还应在落出云底时尺度稍大。在天气形势和地形抬升作用下，有较强的上升气流和较大的含水量，若云层较厚，维持较长时间，可形成小雨，若实施增雨作业，效果更佳。

作业时机的选择

云和降水过程处于发展或持续阶段，云层较厚，有持续上升气流；云底较低，有过冷水，冰晶数浓度较低。层状云中一般升速较小，故催化部位宜高，使冰晶形成后能充分利用较厚云层的增长条件，凝华增长速率与温度有关，-15℃凝华快，聚集强，对冰晶增长有利，故尽量选择云中温度相当低的过冷水区播撒。

结语

人工增雨是一门技术性很强的工作，要抓住云雨发展过程中的有利时机才能达到目的，当发现有利天气条件时才能实施人工影响天气，利用火箭把催化剂播撒到云中的适宜部位，这个有利时机和适宜部位把握好了，人工增雨才能成功。

本文分析了降水机制、大兴安岭夏季天气形势，总结出有利增雨作业的云系有积雨云、雨层云、层积云、高层云，得出作业时机的选择应根据云的发展变化适时而定。

参考文献

[1] 中国气象局科技发展司.人工影响天气岗位培训教材[M].北京.气象出版社.2003：1-38.

[2] 陈渭民.卫星气象学.气象出版社[M].北京.气象出版社.2005:202-301.

[3] 陈光学.火箭人工影响天气技术[M]. 北京.气象出版社.2007:139-147.

[4] 王付华,陈方.大兴安岭多普勒天气雷达首次在人工增雨中的应用[M].科技信息.2008,3:373,460.

第一作者:王利,1963-,本科生,工程师, 黑龙江省漠河县气象局 165300