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      MYNOS短時預(yù)警報系統(tǒng)在人工增雨作業(yè)中的應(yīng)用

      2015-08-12 08:17:12計舒懷
      河南科技 2015年1期
      關(guān)鍵詞:天門市云團天門

      計舒懷

      (信陽市氣象局,河南 信陽 464000)

      短時預(yù)警報系統(tǒng)自2007年投入基層業(yè)務(wù)應(yīng)用以來,對天門市人工增雨起了關(guān)鍵作用。 在2009年8月28~30日,受高空低槽、中低層切變線以及副熱帶高壓東退的共同影響,天門市有一次明顯的降水過程。 由于此前天門市降水偏少,干旱較為嚴重,氣象部門估計這次降水過程不足以緩解旱情,因此充分利用雷達產(chǎn)品和數(shù)值產(chǎn)品,開展了一次有針對性的人工增雨作業(yè)。 此次作業(yè)根據(jù)短時預(yù)警報系統(tǒng)資料和氣象資料, 很精確地檢測到云團的發(fā)展和強度等,用其來指導(dǎo)人工增雨作業(yè)[1],達到了預(yù)期的效果。

      1 短時預(yù)警報系統(tǒng)在人工影響天氣中的作用

      短時預(yù)警報系統(tǒng)為包括每隔6 分鐘和1 小時時段,包括組合反射率、雷達回波頂高、垂直液態(tài)含水量等多種產(chǎn)品。 其內(nèi)容豐富, 為人工增雨云團的監(jiān)測提供微觀指導(dǎo),而氣象資料為云團觀測及增雨作業(yè)提供宏觀指導(dǎo)。

      短時預(yù)警報系統(tǒng)的作用[2]:①可以監(jiān)測云帶。 對云帶或雨帶進行監(jiān)測,了解其云系的物理結(jié)構(gòu)、特征、中心強度、移向移速等,從而選取最好的人工增雨作業(yè)區(qū)域、對象。 ②依據(jù)觀測資料分析結(jié)果, 指揮并實施人工增雨作業(yè)。 ③開展人工影響天氣效果評估,以此評估人工影響天氣效果。

      2 作業(yè)思路

      2.1 作業(yè)分析

      此次作業(yè), 主要選用了短時預(yù)警報系統(tǒng)組合反射率圖。 人員分為兩組,一組被安排在天門市氣象臺監(jiān)視天氣變化,另一組派到人工增雨作業(yè)點,試驗期間兩組保持密切聯(lián)系。

      從8月28日08 時850hPa 天氣圖上可以看出 (圖1),在四川的西北部經(jīng)重慶至湖北省的東部有一切變線,配合云圖可以看出, 主要積雨云團位于天門西北部張港鎮(zhèn)附近。 該云團屬變性冷高壓下的不穩(wěn)定對流云團,且朝著偏西北的方向向我市發(fā)展。 從水汽云圖上看,其中心值會加強,到09 時,該云團位于我市蔣湖、張港附近,其反射率強度值達到45-50dBZ,具有人工增雨條件[3]。 因此,天門市人工影響天氣辦公室利用其進行了增雨作業(yè)。

      圖1 28日08 時850hPa 天氣圖

      圖2 28日17 時雷達回波組反射率圖

      經(jīng)過進一步的觀察,在8月28日15 時,位于天門市西北部的鐘祥和南部的潛江都有對流性云團。 根據(jù)云圖分析,潛江的對流云團向西南方向發(fā)展,未來有可能位于天門市上空,在16 時。 部分云團已移入天門市東南部,未來有擴大加強的趨勢。到17 時(圖2),對流性云團已布滿了天門市中部以東的所有地區(qū), 且中心強度值達到了50dBZ,具有非常有利的人工增雨作業(yè)條件。

      2.2 作業(yè)過程

      2.2.1 第一階段(8月28日08 時-09 時)作業(yè)

      人工增雨所需條件:一是云層較厚,云底較低,云底高度小于4km;二是有云和降水過程處于持續(xù)發(fā)展階段;三是有持續(xù)上升氣流。

      從8月28日08 開始觀測短時天氣預(yù)警系統(tǒng), 從組合發(fā)射率拼圖上(圖3)可以看出,天門周圍有大片云系,特別是天門西北部和南部地區(qū), 回波強度達到30dBz 以上,都有可能移到天門。 但在西北部的對流云系,由于對流運動較強,在09 時都已釋放能量并消散。 而在南部的積雨云, 受西南氣流的影響, 不斷地向天門市西南部移動。 到09 時,該對流云團到達天門市的蔣湖、張港鎮(zhèn)附近, 其對流云高為1-3km, 且對流云中心強度值達到55dBZ,雷達回波頂高為9km,滿足作業(yè)條件,因此在9 點31 分在該云團處進行了人工增雨。

      2.2.2 第二階段(8月28日15-17 時)作業(yè)

      圖3 28日08 時和09 時組合反射率拼圖

      圖4 28日15、16、17 時組合反射率拼圖(圖中紅色標志處為本站)

      8月28日09 時對天門西南部小范圍的對流云團進行增雨后,由于還不能解除天門市中部及東部的旱情,因此對其進行了第二次作業(yè)。 根據(jù)當時環(huán)流形勢分析和衛(wèi)星云圖資料作出判斷,由于西風(fēng)帶系統(tǒng)有所加強,副熱帶高壓進一步南退,從8月28日15~17 時(圖4)組合發(fā)射率因子圖上可見,自28日15 時開始,進入天門中部和東部的對流云團不斷發(fā)展壯大。 到17 時,其中心強度達到50dBz,對流云底高度為3km,雷達回波頂高為8km,這樣的條件適合實施人工增雨作業(yè)。 因此對其進行了第二次人工增雨作業(yè)。

      3 作業(yè)效果檢驗

      對流云團從潛江進入天門后, 實際上云團內(nèi)部能量幾乎消耗殆盡,頂已經(jīng)開始坍塌。 在實施人工增雨作業(yè)以后,云團內(nèi)部水汽重新開始凝結(jié),在凝結(jié)過程中釋放出大量能量,產(chǎn)生一個正向推動作用,在天門東南部產(chǎn)生一場暴雨。 從28日凌晨3 時開始,天門市氣象局通過天氣雷達捕捉到對流云團, 迅速派出人工增雨作業(yè)應(yīng)急隊伍赴黃潭、岳口等作業(yè)點,等待最佳作業(yè)時機。 通過車載雷達實時跟蹤對流云團,火箭彈最終準確擊中對流云體,大雨如期而至。 至29日8 時,天門市氣象局已先后赴黃潭、岳口、 橫林等鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展人工增雨3 次, 累計發(fā)射火箭彈10發(fā),作業(yè)區(qū)降雨明顯,普降大到暴雨。 通過人工增雨作業(yè),天門市大部鄉(xiāng)鎮(zhèn)旱情基本得到緩解或解除。

      各自動雨量站雨量資料顯示, 全市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)普降大到暴雨,馬灣降水量65.2mm,皂沉湖44.4mm,麻洋40.5mm,岳口38.7mm,汪場34.4mm,黃潭34.1mm,彭市30.7mm等,作業(yè)試驗效果較為明顯。 此次在外場作業(yè),雷達回波強度在30dBZ 以上,云底高度在4km 以下,對流云團所含水汽豐沛,足以產(chǎn)生降水。

      天門市此次人工增雨作業(yè)結(jié)果表明, 根據(jù)武漢中心氣象臺提供的短時預(yù)警報資料, 并結(jié)合其他數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品,指導(dǎo)基層氣象部門開展人工增雨作業(yè),可達到預(yù)期的作業(yè)效果。 對天門來說,垂直能見范圍在2~8km 之間,正是對流云主體的高度, 非常適合用其資料指導(dǎo)人工增雨作業(yè),既能保證作業(yè)安全,又能保證作業(yè)效果。

      [1]賀程程,張德懷,陳啟紅.一次應(yīng)用等效雷達產(chǎn)品指導(dǎo)人工增雨作業(yè)實驗結(jié)果初報[J].湖北氣象,2005(4):7-11.

      [2]周傳喜,楚滌修,熊華南,尹忠海,李絢麗.多普勒天氣雷達產(chǎn)品在人工增雨中的作用探討[J].廣西氣象,2005,26(s1):106-109.

      [3]吳金塔, 莊先. 福建省防臺風(fēng)風(fēng)情實時監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[J].福建氣象,2003,34(07):71-75.

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