專利名稱：人工增雨作業決策方法
技術領域：
本發明涉及一種人工增雨方法，特別涉及一種人工增雨作業決策方法。
背景技術：
人工增雨可播區一直是增雨作業決策首先要面對的問題，國外用各種先進的大氣探測儀器在作業前確定可播區。我國利用雷達、PMS粒子探測系統、探空等探測儀器對確定可播區也進行了研究，為作業前的指揮決策提供了寶貴的經驗。由于冷云中過冷水很少，在播云區中，首先要有能使冰晶增長的冰面飽和區、在冰面飽和區中要有較充足的水汽輸送提供冰晶凝結或凝華增長、要有適宜的云頂和云底條件播云才能取得較好的效果。由于增雨作業區一般是在播云前較短時間內作出的選擇，對不同天氣系統結構的了解尤顯重要。
發明內容本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種確定人工增雨作業區的決策方法。
本發明是通過如下技術方案實現的一種人工增雨作業區決策方法，其特殊之處在于包括如下步驟(1)作業前用宏觀物理量選擇作業區時，首先應繪制冷云中不同溫度層e-E冰、垂直速度、和0℃層以上水汽積分量圖，及垂直剖面圖；(2)作業前確定作業區的水平范圍；(3)作業前確定作業區的垂直播云高度；(4)作業前確定作業開始時間和作業結束時間。
具體操作過程如下(1)作業前用宏觀物理量選擇作業區時，首先應繪制冷云中不同溫度層(間隔5℃)e-E冰、垂直速度和0℃層以上水汽積分量圖，及垂直剖面圖。冰面飽和區的存在是播云的重要條件，冰面飽和區外不宜進行催化作業。而冰面飽和區中有大量的水汽輸送能保證冰晶的有效增長。
(2)作業前確定作業區的水平范圍，在-5～-20℃之間某一負溫層，冰面飽和區、上升區、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區域是作業區的水平播云范圍。
(3)作業前確定作業區的垂直播云高度在-5～-20℃之間冰面飽和區、上升區和T-Td＜＝2℃區的重合區內選擇垂直播云高度。
(4)作業前確定作業開始時間和作業結束時間冰面飽和區和上升區、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區域出現的時間是作業開始時間，冰面飽和區、上升區、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區域消失的時間是作業結束時間。
對于一些技術術語的解釋如下1.冰面飽和區在0℃層以上的冷層中，如果水汽壓達到冰面飽和，水汽會在冰晶表面凝華，云中液態水也會通過蒸凝過程向冰晶轉移，在冰面飽和(e-E冰＞0)的環境中冰晶會加速增長。所以，人工播云首先要在冰面飽和區中進行，這是確定作業區的第一個指標。也是確定水平和垂直作業范圍的主要依據。
2.水汽垂直輸送當播云環境場處于冰面飽和狀態，這時如有源源不斷的水汽輻合會增加水汽密度，通過凝華等過程冰晶會加快增長速度。因此，理想的條件是0ε層以下有較多的水汽輸送到0ε層以上的冰面飽和區中，使冰晶長大有較好的外部環境。在自然云中水汽隨高度的增加逐漸減少，而上升速度可把下層水汽輸送到所希望的冰面飽和區中。因此，把作業區中有無水汽垂直輸送作為確定作業區的第二個指標。
3.水汽積分量數值模擬指出，播云后云中水汽量的減少與冰晶長大有關，水汽凝華潛熱對云中上升速度的增加也有貢獻。在冰面過飽和時云中引入人工冰晶可使部分水汽凝華進而轉化成降水。因此，冷云中水汽量的多少從另一方面可以反映云層的增雨潛力。分別統計分析濟南、青島探空時間(08、20時)前后3小時內有降水的42個和56個個例。結果表明在冷云降水中0～-30ε之間的水汽全部凝結成液態在氣柱底面的液態水深度(W)與地面降水關系密切。在濟南和青島的個例中，W最大值分別為12.7mm和15.5mm，最小值分別為5.0mm和5.1mm，平均值分別為9.4mm和9.1mm。一般降水發生前W值明顯躍增，降水結束后W值迅速減小。統計分析得出，0～-30ε之間水汽積分量＞＝9mm的區域內能產生有效降水，是較理想的播云區。因此，0～-30ε之間水汽積分量＞＝9mm為確定作業區的第三個指標。
4.準飽和區厚度為保證播云在云區中進行，定義T-Td＜＝2℃的區域為準飽和區。準飽和區的垂直分布可以大致確定云區的垂直范圍。深厚的準飽和區為降水粒子長大提供了較好的環境場，較低的云底高度可以減少雨滴下落出云后的蒸發。播云區處于-5ε層以上的準飽和區中和云底高度＜1000m是決策指揮的輔助指標。
本發明方便在作業前確定可播區，具有操作方便、決策準確的優點。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
附圖為本發明的具體流程示意圖。
具體實施方式
附圖為本發明的一種具體實施例。該實施例是山東省人工增雨決策的具體操作過程。在天氣預警系統發出24小時內有降雨過程的預警后，進入決策系統。計算和繪制0、-5、-10、-15、-20、-25、-30ε層冰面飽和區、垂直水汽輸送區、整層和冷層水汽積分量等值線；確定作業范圍。繪制緯向和徑向綜合垂直剖面圖，參考單站探空資料分析垂直特征量，確定作業高度。設計間隔約10km的作業航線，在人工增雨作業前2小時申報作業計劃。利用衛星實時監測利用雷達實時監測和自動氣象站網實時監測訂正作業航線，調整作業時間、作業區域和作業高度。然后進場飛行。山東5部閃電定位儀的監測中如有不可躲避的閃電發生，可在閃電發生區進行高炮、火箭人工增雨的作業。
權利要求
1.一種人工增雨作業區決策方法，其特征在于包括如下步驟(1)作業前用宏觀物理量選擇作業區時，首先應繪制冷云中不同溫度層e-E冰、垂直速度、和0℃層以上水汽積分量圖，及垂直剖面圖；(2)作業前確定作業區的水平范圍；(3)作業前確定作業區的垂直播云高度；(4)作業前確定作業開始時間和作業結束時間。
2.根據權利要求1所述的人工增雨作業決策方法，其特征在于具體步驟如下(1)作業前用宏觀物理量選擇作業區時，首先應繪制冷云中不同溫度層e-E冰、垂直速度、和0℃層以上水汽積分量圖，及垂直剖面圖；(2)作業前確定作業區的水平范圍-5～-20℃之間某一負溫層，冰面飽和區和上升區、以及0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區域是作業區的水平播云范圍；(3)作業前確定作業區的垂直播云高度在-5～-20℃之間冰面飽和區、上升區和T-Td＜＝2℃區的重合區內選擇垂直播云高度；(4)作業前確定作業開始時間和作業結束時間冰面飽和區、上升區、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區域出現的時間是作業開始時間，冰面飽和區、上升區、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區域消失的時間是作業結束時間。
全文摘要
本發明公開了一種人工增雨方法，特別公開了一種人工增雨作業區決策方法。該決策方法其特殊之處在于包括如下步驟(1)作業前用宏觀物理量選擇作業時，首先應繪制冷云中不同溫度層e－E
文檔編號G06Q50/00GK1811804SQ20061004240
公開日2006年8月2日 申請日期2006年2月23日 優先權日2006年2月23日
發明者王以琳 申請人:山東省氣象科學研究所