烟台市一次人工增雨作业效果评估

摘 要：文章选取烟台市2015年一次人工增雨作业过程进行效果评估，方法为统计检验方法中的区域对比试验，结果显示人工增雨作业效果十分明显。2015年春季以来，全市降水明显偏少，1月至7月中旬较常年同期偏少5成。特别是7月上中旬，全市平均降雨量仅为18.1毫米，较常年同期偏少72.2毫米（少8成），旱情凸显。加之入夏以来气温较高，蒸发量大，部分地区旱情呈现逐步加重的趋势，造成烟台部分乡镇村庄出现严重旱灾。市人影办抓住有利时机，适时组织开展人工增雨作业，有效缓解了旱情。

关键词：人工增雨；效果评估；烟台市；统计检验

引言

人工增雨效果检验是评估人工增雨技术总体科学水平和经济效益所不可缺少的重要环节，也是用于各级领导决策的重要依据。由于云和降水自然变率大，人们的认识能力有限，人工增雨效果检验一直是个世界性的难题。为了解决这一问题，国外和我国各省、市、自治区人影业务科技人员进行了大量的科学试验研究，得出了一些检验方法[1-7]。

人工增雨效果包括直接效果和间接效果两大方面。直接效果指有否影响云内微物理过程和云中宏观、微观物理量的大小，包括云的厚度宽度、上升气流速度、云体温度以及冰晶和大云滴浓度等；间接效果指有否影响降水产生变化。

1 数据来源与研究方法

人工增雨效果检验是人工影响天气作业中不可回避的重要环节之一，在整个作业项目中占有重要地位。所谓人工增雨的效果评估就是要使用一定方法找出作业后的实测降水量与云的自然降水量的差值。实测降水量在作业后我们可以实际观测到。但在现有的科学基础上，人们却很难对自然降水量做出明确的定量预报。也就是说人工增雨的效果评估关键在于解决自然降水量的问题上。自然降水量的估计值要比实测雨量困难得多。也就是说，人工增雨的效果检验，实质上就是采用某种方法对云不催化、本身可以降的雨量进行定量估计的问题。对于自然降水量，目前也只能通过各种间接的途径来获得。目前国内外常用的人工增雨检验效果的方法有三种，即：统计检验、物理检验和数值模式检验。

本文采用人工增雨效果评估方法参照统计检验方法中的区域对比试验[8]。区域对比试验是选取一对比区（指不受催化影响的地区），一目标区（是指受到催化影响的地区）。假设试验期内对比区和目标区的降水量在空间分布上是均匀的。然后以同期对比区自然降雨量作为影响区自然雨量的估计值，用影响区的实测雨量减去该估计值，就得到了人工影响的效果。

人工增雨作业，一般一个时间点在一个县级行政区进行作业，因此以烟台市的县级行政区域（图1）为区域单元。每一次对比试验选取两个相邻的区域单元进行降雨量对比分析，并且它们地理位置不能为上下风向关系，同时参照它们的上风向区域单元降雨量数值。本文上下风向的区分以中低空风向为准，一般参照700hPa和850hPa形势来确定。

2 人工增雨效果评估

本文选取烟台市2015年一次人工增雨作业过程进行效果评估，时间是2015年4月2日，为大范围人工增雨作业。

图2a为4月2日08时700hPa天气形势图，图2b为4月2日08时850hPa天气形势图，图2c为4月2日08时地面天气形势图。可知，烟台市4月2日在中低空受低压槽影响，以西南气流为主，地面受温带气旋影响，以偏南风为主。中低空天气形势显示烟台上空水汽充足，人工增雨条件满足。

表1为烟台市4月2日人工增雨作业执行情况，可知，本次人工增雨作业为大范围连续性，地区涉及整个烟台市。图3a、3b和3c分别为烟台市4月2日08-10时降水量分布情况。

由表1可知，影响到08时降雨量的人工增雨作业区域有栖霞、龙口、福山、海阳、蓬莱、烟台和莱阳，由图3实况可知，08时降雨量超过10mm的地方有栖霞、龙口、蓬莱和招远，福山、烟台、海阳和莱阳次之。人工增雨作业区域平均降雨量为7.7mm，其他区域平均降雨量为6.6mm，降雨量差为1.1mm，人工增雨使降雨量等级从大暴雨增加到大暴雨，增雨比为17%。

影响到09时降雨量的人工增雨作业区域有海阳、蓬莱、牟平和昆嵛山，由图3实况可知，09时降雨量较多的地方有牟平、昆嵛山、海阳和长岛，福山和烟台次之。人工增雨作业区域平均降雨量为11.0mm，其他区域平均降雨量为3.2mm，降雨量差为7.8mm，人工增雨使降雨量等级从暴雨增加到特大暴雨，增雨比为2.4倍。

影响到10时降雨量的人工增雨作业区域有福山、烟台和长岛，由图3实况可知，10时降雨量较多的地方有牟平、昆嵛山、烟台和长岛。人工增雨作业区域平均降雨量为1.7mm，其他区域平均降雨量为0.9mm，降雨量差为0.8mm，人工增雨使降雨量等级从中雨增加到大雨，增雨比为89%。

3 结束语

本文选取烟台市2015年一次人工增雨作业过程进行效果评估，方法为统计检验方法中的区域对比试验，结果表明人工增雨作业效果十分明显。2015年春季以来，全市降水明显偏少，1月至7月中旬较常年同期偏少5成，特别是7月上中旬，全市平均降雨量仅为18.1毫米，较常年同期偏少72.2毫米（少8成），旱情凸显。加之入夏以来气温较高，蒸发量大，部分地区旱情呈现逐步加重的趋势，造成烟台部分乡镇村庄出现严重旱灾。人影作业组织机构抓住有利时机，适时组织开展人工增雨作业，有效缓解了旱情。

参考文献

[1]蒋年冲，吴林林，曾光平.抗旱型火箭人工增雨效果检验方法初步研究[J].气象，2006，（8）：54～58.

[2]黄彦彬，李天富，李春鸾，等.2004年春夏季海南火箭人工增雨效果z验[J].广东气象，2006，28（1）：50～53.

[3]罗远晖，潘杰丽，李永平.钦州市一次火箭人工增雨作业效果分析[J].气象研究与应用，2013，34（2）：61.

[4]宾振，吴万友，邓安强.江西省人工增雨统计检验系统设计与实现[J].气象与减灾研究，2008，31（4）：56～57.

[5]蒋年冲，曾光平，袁野.夏季对流云人工增雨效果评价方法初探[J].气象，2008，（1）：104～108.

[6]蔡幸尧.火箭人工增雨效果评价系统的设计[J].广东气象，2010，32（1）：48.

[7]刘丽君，张瑞波，张正国.广西人工影响天气云系模式预报效果检验[J].气象研究与应用，2009，30（4）：49～51

[8]房彬，王吉宏，杨文霞.人工增雨效果检验的研究进展[J].安徽农业科学，2010，38（13）：6756-6758.

作者简介：高鹏（1986-），男，助工，主要从事气象服务、人工影响天气研究等工作。

通讯作者：王冰（1982-），男，工程师，硕士，主要从事气象服务、防灾减灾研究等工作。