豫西山区一次典型防雹作业方案宋建予设计及效果评估

利用2011年7月17日发生在豫西地区灵宝市寺河乡的一次典型防雹作业个例,从冰雹云的正确判别、作业方案的科学制定以及作业效果的尝试性评估等方面进行详细分析,设计了一种利用多普勒雷达产品确定作业部位、催化剂量和发射时机的防雹作业方案,为豫西地区科学开展人工防雹作业及其效果评估提供了一种新的思路：1)冰雹云的正确识别是人工防雹成功的关键,短期天气背景、气象要素场特征、探空资料以及雷达指标的分析可以及时判别出冰雹云。2)作业器具的选择,作业时机的把握,作业部位的判断,催化剂量的确定都是决定人工防雹作业是否科学有效的重要因素,作业前必须认真科学地制定出防雹作业方案,减小人为的不确定性。3)在开展作业效果评估时,选取的对比云必须是与目标云具有相似的天气背景、云体特征和产生源地。另外,灾情实况也是效果评估的一个重要方面。     

阿克苏地区冰雹云特征的研究

通过普查阿克苏地区8县1市、10个气象站和120个防雹作业点1991～2000年4～9月在地区人工防雹作业阶段的降水、降雹情况及对应的雷达回波生消演变情况,对地区冰雹云天气发生背景、雹云路径及雷达回波、降雹情况等进行分析,摸清阿克苏地区冰雹云的活动规律和结构特征,改进地区人工防雹的作业模式,提高全地区人工防雹作业效益.     

川西地区一次人工防雹的分析与研究

人工防雹是指为避免或者减轻冰雹引起的气象灾害,在适当的天气条件下,通过人工干预,对冰雹云的物理过程进行影响,实现防雹活动。本文对雅安市汉源县2016年5月6日发生的一次冰雹过程进行人工防雹作业,通过分析人工防雹作业前的天气背景,作业情况和冰雹实况,以及利用雷达、卫星、雨量来分析防雹效果,并对如何提高本地防雹作业效益提出一些针对性的对策建议。      

大连市人工防雹决策指挥系统

利用大连历史气象资料,系统地分析并建立了防雹作业预警和决策判别指标体系,归纳了防雹概念模型,借鉴最新防雹技术理论、科研成果和作业实践对防雹作业技术方案进行了科学设计和研究。在MICAPS平台基础上,采用新一代天气雷达先进的开发技术,综合集成了雷达探测、卫星遥感、气象探空、地理信息、闪电定位,以及人工防雹最新研究等综合技术,研发出适合大连地区特点的具有防雹作业预警、雹云识别、作业决策判别、作业方案确定、实时效果分析等功能全、自动化程度高、操作简便、科学实用的市级人工防雹决策指挥系统。该系统建成后可投入防雹作业业务使用,且标准化的软件编程也便于系统推广应用。     

一次提前防雹试验及效果分析

为了科学实施人工防雹作业,减轻冰雹灾害损失,采用效果检验方法中的对比方法,分析了2007年7月24日两块冰雹云防雹作业前后711雷达回波的平面、高度变化,结果显示五次防雹作业后雷达图平面显示云团分散,高度显示云顶高度、45dBz高度均降低,这次高炮人工防雹作业有效,提前识别冰雹云、集中作业是防雹成功的关键。     

县级人工防雹作业技术探讨

分析余庆县1986--2005年冰雹资料,介绍了余庆县级防雹作业中作业指令下达、对冰雹云的作业部位、作业时机、催化剂量等,对于提高基层人工防雹作业效益具有一定的指导意义。     

兴义市冰雹云的路径与回波特征初探

贵州省兴义市位于黔滇桂三省(区)结合部,特殊的地理环境有利于冰雹云的形成.冰雹形成生命史短、雹粒较大、防雹时间性极强.根据实时的冰雹云的特征,结合近2a的雷达历史数据情况,归纳出兴义市冰雹云的路径及冰雹云的多谱勒雷达回波判别指标.初步实践表明,应用以下冰雹路径分类和冰雹云的多谱勒雷达回波判别指标,可以快速判定冰雹云及冰雹云的移动路径,有利于提早作业,减少灾害,增加人工防雹工作的准确性和科学性.     

我省研制所“人工增雨防雹系统”

本刊讯记者报道沈阳区域气象中心研究所的科技人员，与兄弟单位密切合作，经过5年的努力，研制出本省的“人工增雨防雹系统”。该项研究成果日前通过了由省科委组织的有关专家的技术鉴定。该项研究以减轻、缓解辽宁省干旱、冰雹灾害为目标，获取了冰雹云和云水资源大量观测资料，基本摸清了人工增雨防雹的气候背景、天气特征和云雨微物理特征；建立了高炮防雹增雨作业业务规范和工作条例；出版了我国第一本《冰雹云图集》；建立了平流扩散和中尺度区域（MM4）耦合预测模式，可用于预测催化剂扩散、优化作业方案选择和效果评估；充分依托沈…     

冰雹云雷达识别方法及防雹作业经验

总结了辽宁省40余年人工防雹工作积累的成果和经验,归纳了3种类型冰雹云的雷达回波特征以及利用回波形态、回波参量和综合指标对其进行雷达识别的方法,并结合冰雹云数值模拟结果,总结了对具有液态水累积区的雹云、对超级单体冰雹云和对多单体冰雹云实施人工防雹作业的一些经验,对于各地的科学防雹作业具有参考作用。     

一次冰雹云雷达回波演变分析及人工防雹作业

2003年7月5日曲靖境内出现一次强冰雹云天气过程.对711B数字化雷达回波演变、防雹作业进行综合分析表明,这是一次强单体对流云合并形成"带"状强冰雹云系的天气过程.在此次过程中雷达监测、防雹作业时机、用弹量把握的好坏,直接影响作业效果.     

河南省人工防雹作业指挥系统研发及应用

利用河南省历史气象资料,结合先进的防雹理论与技术,系统分析和总结了河南省冰雹过程的天气尺度与中尺度概念模型,并根据三维冰雹云数值模式及雷达探测、闪电定位、卫星、自动站数据,研发出河南省人工防雹作业指挥系统。该系统包括天气形势分析子系统和作业决策指挥子系统。天气形势分析子系统可根据大尺度形势背景、中尺度系统特征及三维冰雹云数值模式和卫星、闪电、自动站资料,对可能降雹区进行预测。作业决策指挥子系统通过对雷达数据产品的二次开发,完成雷达资料处理、产品生成及风暴自动识别、分类、预警,并根据参数的变化和雹云的移动方向,对下游作业区进行预警及输出作业方案。整个系统基于VS2005开发平台,使用c++开发语言,利用图层分层管理将地理信息、雷达实时观测资料、雷达二次产品、高空资料、火箭和高炮作业点等信息分层显示。系统自动化程度高,操作简便,为河南省冰雹天气预报预警提供了可参考的技术指标体系。     

改进的SCIT算法在人工防雹作业中的应用分析

基于新一代天气雷达三维组网产品,利用改进后的对流风暴跟踪(SCIT)算法,对2013年3月22日发生在江西省北部地区的一次降雹天气过程进行冰雹回波识别和跟踪分析。选用能反映冰雹云特征的6个基于雷达反射率三维拼图的人工防雹作业指标,借助经验阈值形成人工防雹作业条件的模糊逻辑判断方法。以地面降雹实况记录为检验标准,对改进后的SCIT算法的识别结果进行检验。结果表明,改进后的SCIT算法共识别出可实施人工作业的冰雹云对流单体4个,不仅多于观测到的地面降雹站点数(3个),也多于未改进的SCIT算法识别出的冰雹云回波单体数,且识别出的位置与实况完全一致,表明应用改进后的SCIT算法有助于增强人工防雹作业的准确率。     

多普勒雷达特征参数在人工防雹决策中的应用

对大连地区2003—2008年多普勒雷达观测到的37个冰雹和强雷雨个例雷达体扫资料进行PUP软件计算和处理,得到了每个个例雷达回波强度、回波顶高、30 dBz强回波中心高度、强回波顶高和垂直积分液态水含量几个主要雷达参数值、以及各参数随时间的变化特征,总结了冰雹云识别的雷达技术指标模型;根据大连地区降雹特点,将冰雹云分为强(超级单体)雹云、多单体雹云和单体雹云三类,总结了冰雹云类型判别的雷达指标(即防雹作业决策指标)。     

冰雹形成过程及人工防雹研究综述

冰雹作为一种短时强灾害天气,常给农业、建筑、电力、交通甚至生命财产等造成严重影响,人工防雹也因此受到人们的广泛关注。文中首先介绍了冰雹形成机理和雹云物理研究情况,然后围绕人工防雹机理、技术、科学试验及效果评估这4个方面的研究进行了评述,旨在从理论和实践上总结人工防雹工作的进展,增进对人工防雹科学问题的认知,从而为促进中国人工防雹理论研究和技术进步提供借鉴。研究表明:（1）“累积带理论”和“循环增长理论”是冰雹形成的最常见理论,限于早期的雷达观测技术和缺乏完整的冰雹数值模式,早期认知的冰雹形成机理存在一定的局限。（2）雹胚一般分为冻滴胚和霰胚,冻滴胚由过冷雨滴冻结而成,霰胚则是冰晶、雪花撞冻生长而成。冰雹云中哪种雹胚占优势,主要看云底温度的高低。雹云的发展依赖于水汽条件、动力不稳定条件、风垂直切变等关键因子。（3）人工防雹主要遵循“播撒防雹”和“爆炸防雹”2条技术路线,“利益竞争”和“早期降雨”是常见的6种防雹原理假说中最广泛被用来作为防雹作业设计依据的2种播撒防雹理论。（4）人工防雹技术上多采用通过飞机、地面火箭、地面燃烧炉等向云中播撒人工冰核,或通过地面高炮向云中发射含人工冰核的炮弹等方式,影响冰雹的生长过程从而达到抑制或削弱冰雹生长的目的。（5）大量外场试验证明人工防雹效果有较大的地域差异,需根据各地冰雹云特征及其降雹特点制定和发展本地适用的人工防雹技术体系。（6）人工防雹效果检验仍然是制约人工防雹技术发展的一个“瓶颈”,目前常用的统计检验、物理检验和数值模拟检验技术方法均需要进一步改进和完善。由于雹云变化迅速、降雹过程短促,人工防雹技术实施的时效性以及防雹效果评估仍存在较大的困难。今后应更多地借助多种探测设备进行冰雹云的精细化探测,开展有科学设计的人工防雹外场综合试验,运用统计检验、物理检验和数值模拟相结合的综合检验技术方法评估防雹效果,推动人工防雹事业进一步快速发展。      

风暴分类识别技术在人工防雹中的应用

利用新一代多普勒天气雷达资料,在风暴跟踪识别算法的基础上,发展了风暴分类技术,以提高人工防雹作业指挥的效率。首先以SCIT算法为基础,结合风暴的结构特征,综合利用雷达、探空资料,自动提取风暴结构特征指数;其次采用基于决策树模型的风暴自动分类技术,将风暴按强度分为雷雨云、单体风暴、多单体风暴和强风暴;最后根据风暴强度、高度和位置等属性,对有可能产生冰雹的单体,结合GIS,自动对下游方向或附近作业点进行预警或输出作业参数。通过对2006—2014年期间重庆、辽宁大连和河南三门峡三地发生的较为典型的31次冰雹天气过程、182站次冰雹样本的检验来看:该方法通过对风暴按强度、垂直结构等综合属性进行分类,能有效提高冰雹识别的命中率、降低空报率,其中强风暴的命中率能达到100%,空报率仅为11.4%。能有效提高人工防雹作业的自动化程度,对防雹作业的科学决策有着重要参考作用。     

昭苏县防雹雷达站防雹业务技术规程

在总结昭苏县25年雷达探测冰雹云和指挥防雹作业技术的基础上，研究并编写了昭苏县防雹雷达站防雹业务技术规程，本文扼要介绍雷达观测、雹云识别、作业指挥，效果分析等部分主要技术规程。     

青海省人工影响天气综合指挥系统

应用气象常规资料和卫星云图、雷达等多种现代观测技术建立人工增雨，防雹作业微机决策系统。在作业的有利天气系统，云系条件，作业时机，作业高度选择等方面对各种要素进行优化处理，实现了作业指挥定量化，客观化。该文主要介绍了该系统建立的思路，结构，及各子系统的特点和功能。     

贵州中西部冰雹云中闪电特征观测研究

利用贵州省三维闪电监测网资料、新一代天气雷达资料、地面观测资料,对贵州省中西部地区13次冰雹天气过程中闪电特征进行了分析。结果表明：雹暴整个生命史内主要以负地闪为主,且伴随强降水。冰雹云发展阶段,降雹区域闪电频次增加明显,降雹前闪电频次变化均出现“跃增”,部分降雹点出现闪电频次二次跃增;冰雹云消散阶段,闪电频次显著减少。冰雹云总闪、正闪均高于雷雨云,5 min闪电频数大于16次且闪电频次上升度大于12次/5 min可作为识别冰雹云的参考指标。另外,降雹落区与闪电密度中心区域较为吻合,闪电密度中心位置略偏降雹位置之前,闪电逐时分布标识出冰雹云的发展移动方向。以上这些特征可以为冰雹识别、冰雹短时预警预报及人工防雹作业提供参考。     

新疆冰雹云研究综述

冰雹灾害是困扰新疆经济发展的主要因素，防雹减灾的关键在于对冰雹云的判识与预警。通过总结新疆1959—2021年的人工防雹发展历史、冰雹云的空间分布特点，冰雹云团的移动路径和冰雹发生的大气环流特征、雹云的微物理特征、气流结构以及气象卫星、雷达和闪电定位仪及数值模拟技术在冰雹云研究领域中的应用。对新疆冰雹云研究中存在的问题，提出相关对策与建议，为今后的研究提供依据和参考。