專利名稱：人工增雨作業(yè)決策方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工增雨方法，特別涉及一種人工增雨作業(yè)決策方法。
背景技術(shù)：
人工增雨可播區(qū)一直是增雨作業(yè)決策首先要面對(duì)的問題，國(guó)外用各種先進(jìn)的大氣探測(cè)儀器在作業(yè)前確定可播區(qū)。我國(guó)利用雷達(dá)、PMS粒子探測(cè)系統(tǒng)、探空等探測(cè)儀器對(duì)確定可播區(qū)也進(jìn)行了研究，為作業(yè)前的指揮決策提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。由于冷云中過冷水很少，在播云區(qū)中，首先要有能使冰晶增長(zhǎng)的冰面飽和區(qū)、在冰面飽和區(qū)中要有較充足的水汽輸送提供冰晶凝結(jié)或凝華增長(zhǎng)、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(yè)區(qū)一般是在播云前較短時(shí)間內(nèi)作出的選擇，對(duì)不同天氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的了解尤顯重要。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種確定人工增雨作業(yè)區(qū)的決策方法。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種人工增雨作業(yè)區(qū)決策方法，其特殊之處在于包括如下步驟(1)作業(yè)前用宏觀物理量選擇作業(yè)區(qū)時(shí)，首先應(yīng)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(yè)前確定作業(yè)區(qū)的水平范圍；(3)作業(yè)前確定作業(yè)區(qū)的垂直播云高度；(4)作業(yè)前確定作業(yè)開始時(shí)間和作業(yè)結(jié)束時(shí)間。
具體操作過程如下(1)作業(yè)前用宏觀物理量選擇作業(yè)區(qū)時(shí)，首先應(yīng)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(qū)的存在是播云的重要條件，冰面飽和區(qū)外不宜進(jìn)行催化作業(yè)。而冰面飽和區(qū)中有大量的水汽輸送能保證冰晶的有效增長(zhǎng)。
(2)作業(yè)前確定作業(yè)區(qū)的水平范圍，在-5～-20℃之間某一負(fù)溫層，冰面飽和區(qū)、上升區(qū)、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區(qū)域是作業(yè)區(qū)的水平播云范圍。
(3)作業(yè)前確定作業(yè)區(qū)的垂直播云高度在-5～-20℃之間冰面飽和區(qū)、上升區(qū)和T-Td＜＝2℃區(qū)的重合區(qū)內(nèi)選擇垂直播云高度。
(4)作業(yè)前確定作業(yè)開始時(shí)間和作業(yè)結(jié)束時(shí)間冰面飽和區(qū)和上升區(qū)、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區(qū)域出現(xiàn)的時(shí)間是作業(yè)開始時(shí)間，冰面飽和區(qū)、上升區(qū)、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區(qū)域消失的時(shí)間是作業(yè)結(jié)束時(shí)間。
對(duì)于一些技術(shù)術(shù)語(yǔ)的解釋如下1.冰面飽和區(qū)在0℃層以上的冷層中，如果水汽壓達(dá)到冰面飽和，水汽會(huì)在冰晶表面凝華，云中液態(tài)水也會(huì)通過蒸凝過程向冰晶轉(zhuǎn)移，在冰面飽和(e-E冰＞0)的環(huán)境中冰晶會(huì)加速增長(zhǎng)。所以，人工播云首先要在冰面飽和區(qū)中進(jìn)行，這是確定作業(yè)區(qū)的第一個(gè)指標(biāo)。也是確定水平和垂直作業(yè)范圍的主要依據(jù)。
2.水汽垂直輸送當(dāng)播云環(huán)境場(chǎng)處于冰面飽和狀態(tài)，這時(shí)如有源源不斷的水汽輻合會(huì)增加水汽密度，通過凝華等過程冰晶會(huì)加快增長(zhǎng)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(qū)中，使冰晶長(zhǎng)大有較好的外部環(huán)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(qū)中。因此，把作業(yè)區(qū)中有無(wú)水汽垂直輸送作為確定作業(yè)區(qū)的第二個(gè)指標(biāo)。
3.水汽積分量數(shù)值模擬指出，播云后云中水汽量的減少與冰晶長(zhǎng)大有關(guān)，水汽凝華潛熱對(duì)云中上升速度的增加也有貢獻(xiàn)。在冰面過飽和時(shí)云中引入人工冰晶可使部分水汽凝華進(jìn)而轉(zhuǎn)化成降水。因此，冷云中水汽量的多少?gòu)牧硪环矫婵梢苑从吃茖拥脑鲇隄摿?。分別統(tǒng)計(jì)分析濟(jì)南、青島探空時(shí)間(08、20時(shí))前后3小時(shí)內(nèi)有降水的42個(gè)和56個(gè)個(gè)例。結(jié)果表明在冷云降水中0～-30ε之間的水汽全部凝結(jié)成液態(tài)在氣柱底面的液態(tài)水深度(W)與地面降水關(guān)系密切。在濟(jì)南和青島的個(gè)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(fā)生前W值明顯躍增，降水結(jié)束后W值迅速減小。統(tǒng)計(jì)分析得出，0～-30ε之間水汽積分量＞＝9mm的區(qū)域內(nèi)能產(chǎn)生有效降水，是較理想的播云區(qū)。因此，0～-30ε之間水汽積分量＞＝9mm為確定作業(yè)區(qū)的第三個(gè)指標(biāo)。
4.準(zhǔn)飽和區(qū)厚度為保證播云在云區(qū)中進(jìn)行，定義T-Td＜＝2℃的區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)飽和區(qū)。準(zhǔn)飽和區(qū)的垂直分布可以大致確定云區(qū)的垂直范圍。深厚的準(zhǔn)飽和區(qū)為降水粒子長(zhǎng)大提供了較好的環(huán)境場(chǎng)，較低的云底高度可以減少雨滴下落出云后的蒸發(fā)。播云區(qū)處于-5ε層以上的準(zhǔn)飽和區(qū)中和云底高度＜1000m是決策指揮的輔助指標(biāo)。
本發(fā)明方便在作業(yè)前確定可播區(qū)，具有操作方便、決策準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
附圖為本發(fā)明的具體流程示意圖。
具體實(shí)施方式
附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例是山東省人工增雨決策的具體操作過程。在天氣預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出24小時(shí)內(nèi)有降雨過程的預(yù)警后，進(jìn)入決策系統(tǒng)。計(jì)算和繪制0、-5、-10、-15、-20、-25、-30ε層冰面飽和區(qū)、垂直水汽輸送區(qū)、整層和冷層水汽積分量等值線；確定作業(yè)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(yè)高度。設(shè)計(jì)間隔約10km的作業(yè)航線，在人工增雨作業(yè)前2小時(shí)申報(bào)作業(yè)計(jì)劃。利用衛(wèi)星實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)利用雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)氣象站網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)訂正作業(yè)航線，調(diào)整作業(yè)時(shí)間、作業(yè)區(qū)域和作業(yè)高度。然后進(jìn)場(chǎng)飛行。山東5部閃電定位儀的監(jiān)測(cè)中如有不可躲避的閃電發(fā)生，可在閃電發(fā)生區(qū)進(jìn)行高炮、火箭人工增雨的作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種人工增雨作業(yè)區(qū)決策方法，其特征在于包括如下步驟(1)作業(yè)前用宏觀物理量選擇作業(yè)區(qū)時(shí)，首先應(yīng)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(yè)前確定作業(yè)區(qū)的水平范圍；(3)作業(yè)前確定作業(yè)區(qū)的垂直播云高度；(4)作業(yè)前確定作業(yè)開始時(shí)間和作業(yè)結(jié)束時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工增雨作業(yè)決策方法，其特征在于具體步驟如下(1)作業(yè)前用宏觀物理量選擇作業(yè)區(qū)時(shí)，首先應(yīng)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(yè)前確定作業(yè)區(qū)的水平范圍-5～-20℃之間某一負(fù)溫層，冰面飽和區(qū)和上升區(qū)、以及0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區(qū)域是作業(yè)區(qū)的水平播云范圍；(3)作業(yè)前確定作業(yè)區(qū)的垂直播云高度在-5～-20℃之間冰面飽和區(qū)、上升區(qū)和T-Td＜＝2℃區(qū)的重合區(qū)內(nèi)選擇垂直播云高度；(4)作業(yè)前確定作業(yè)開始時(shí)間和作業(yè)結(jié)束時(shí)間冰面飽和區(qū)、上升區(qū)、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區(qū)域出現(xiàn)的時(shí)間是作業(yè)開始時(shí)間，冰面飽和區(qū)、上升區(qū)、0℃層以上水汽積分量＞＝9mm的共同區(qū)域消失的時(shí)間是作業(yè)結(jié)束時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)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(yè)區(qū)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(yè)前用宏觀物理量選擇作業(yè)時(shí)，首先應(yīng)繪制冷云中不同溫度層e－E
文檔編號(hào)G06Q50/00GK1811804SQ20061004240
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者王以琳 申請(qǐng)人:山東省氣象科學(xué)研究所