第六节　人工影响天气研究


　　一、地面人工增雨防雹作业技术

　　1989年，为提高人工增雨作业技术水平，黑龙江省人工降雨办公室在绥化、海伦、望奎等县（市）建立了地面人工增雨试验区，占地2.6万平方公里，共布设17门高炮、1部711型天气雷达、100余个雨量观测点和15部甚高频电话，采用雷达指挥作业，通过加密的雨量资料进行效果检验。通过2年试验，总结出统一指挥、联合作业的技术方法。1990年，在宾县建立人工防雹作业技术试验区。宾县烤烟种植面积大，多雹灾，对烟田危害重。为总结防雹作业技术，在试验区内布设9门高炮、车载711型天气雷达1部、甚高频电话12部。结合防雹抗灾作业进行为期3年的作业技术与作业效果研究，连续3年使80万亩农田未受雹灾，防雹作业效果明显，同时，总结出人工防雹作业技术方法。

　　二、云物理探测

　　1989年5月，黑龙江省人工降雨办公室在空军安－26飞机上安装了大气粒子探测系统，首次进行大气物理探测，取得大量云和降雨的物理观测资料，当年共飞行12架次。1990年，与中国气象科学研究院人工影响天气研究所合作，继续利用大气粒子探测系统对获得的气溶胶粒子及云滴谱等资料进行分析，为实验研究和人工增雨作业打下基础。

　　三、发射式航空焰弹催化系统

　　为了提高飞机增雨催化技术水平，从1989年起，黑龙江省人工降雨办公室与中国气象科学研究院、北京理工大学、国营建华机械厂共同研制机载发射式航空焰弹系统。经4年的开发研制与试验，1993年1月，经国家气象局组织的专家鉴定，认为已达国际先进水平。该焰弹称“龙B－1”型焰弹，在不同风向条件下平均射程160～180米，在气温－7.5℃～－20℃时成核率可达1015／g·Agi，在高温段的成核率、核化速率尤于美国、苏联焰弹3倍多，达国际领先。不仅适应层状云催化作业，也可用于积状云外围作业。此项研究成果在1993年获黑龙江省人民政府科技进步二等奖。2002年，又完成了“龙B－1”型焰弹发射系统的改造研究，形成“龙B－2”型焰弹系统。

　　“龙B－1”型航空焰弹发射系统从1992年起，先后投入黑龙江省以及河南、深圳等省、市飞机增雨作业使用。“龙B－2”型焰弹发射系统在2003年后投入黑龙江、浙江省飞机增雨作业使用，2005年11月，出口到古巴用于人工增雨作业。

　　四、人工影响天气多尺度技术系统和催化系统

　　黑龙江省人工降雨办公室科技人员与国内知名专家合作，从1986年起，经过10年的研究与试验，在国内首次将计算机通信网络、地基遥感、卫星遥感、雷达组网、图形图像工作站、专家系统、中尺度数值模拟和云降水数值模拟等20世纪80年代先进技术有机结合，研发了黑龙江省人工影响天气技术系统。在增强作业科学性、减少盲目性、提高作业效益上发挥了重要作用。1995年，通过优化、完善和改进原有焰弹催化作业技术系统，开发了省级预警、区域指挥、空地传输、催化技术以及各级资料处理等一批最新应用系统，专家组鉴定认为此项技术研究已达国际先进水平。1996年，该项研究工作获国家科技进步奖，并推广到全国5个省（市、自治区）。

　　五、大气水汽时空分布特征

　　2003～2004年，黑龙江省人工降雨办公室支持吉林省气象科学研究所对东北地区大气水汽时空分布特征进行研究。该研究利用1980～2000年分辨率为2.5°×2.5°逐日各标准等压面的温度、湿度、位势高度风场资料，计算相关的物理量场，先后对东北地区特别是黑龙江省的多年平均大气水汽场及各月可降水量、经向和纬向水汽输送及各月可降水量、总水汽输送特征、水汽通量散度、水汽收支及空中水资源利用的潜力进行分析研究。研究结果表明：黑龙江省平均大气水汽场分布，日可降水量1月份为2.5～3毫米，2月份为3～4毫米，3月份为4.5～6毫米，4月份为9～11.5毫米，5月份为15～17.5毫米，6月份为26.5～28毫米，7月份为34.5～40毫米，8月份为30.5～38.5毫米，9月份为18.5～22.5毫米，10月份为9～12.5毫米，11月份为4.5～7毫米，12月份为3～4.5毫米。总水汽输送状态是，1～4月，以北、西北向南、东南输送为主；5月，气旋性环流加强东移；6月，南风水汽输送出现，黑龙江省大部受冷涡输送水汽；7月，黑龙江省受西南、东南风水汽输送影响，水汽输送与辐合达全年最大值；8月，水汽的南北向输送有所减弱，呈东西向输送特征；9月，向纬向输送过渡；10月，北风输送水汽出现；11～12月，北风输送水汽量加大，总水汽量减小。研究表明，黑龙江省各季的降水效率（实际降水量占空中水资源总量比），冬季大庆、齐齐哈尔不足2％，其他地区为3％～7％；5月大部地区为9％左右；夏季大部地区为10％～12％，但6月齐齐哈尔、大庆及8月牡丹江、七台河和鸡西的降水效率不足10％（表4－5）。由于实际降水效率不高，空中水资源开发利用有相当大的潜力。

　　六、省市县级人工增雨防雹作业雷达指挥系统

　　2005年12月，黑龙江省人工影响天气中心完成了黑龙江省市县级人工增雨防雹作业雷达指挥系统的研究。该系统采用VC为开发工具，根据地理信息系统原理，将雷达图像、闪电定位、高空资料、云图资料、作业点信息在同一界面中显示。直接调用多普勒天气雷达的体扫资料，经过处理形成PPI、CAPPI、ETPPI、CR、RHI和VCS等多种产品，可同时显示雷达回波强度、速度和高度，并具有放大、缩小、移动、查询地图操作等功能。利用计算机建立的模型实现人工影响天气预警、指挥和作业效果评估。系统通过手机短信方式与各作业点联系，实现雷达预警、指挥和评估信息的下传及作业点信息上传。