火箭人工增雨作业技术要点分析

火箭人工增雨作业技术要点分析

发表时间：2017-11-21T14:04:43.363Z 来源：《防护工程》2017年第18期作者：郝同伟

[导读] 干旱是南乐县主要气象灾害之一，干旱可使农作物备耕及生产受到不利影响。

南乐县气象局河南濮阳 457000

摘要：人工影响天气作业在防灾减灾等气象服务中发挥着重要作用，本文结合南乐县人工影响天气工作开展情况，阐述火箭增雨作业原理，综合分析作业要求及相关技术要点，以供参考借鉴。

关键词：火箭；人工增雨作业；技术要点；分析

引言

干旱是南乐县主要气象灾害之一，干旱可使农作物备耕及生产受到不利影响，导致作物大量减产甚至绝收，还会给人民群众和家畜饮水带来困难。气象部门干旱期间应抓住有利时机积极实施人工增雨作业，为抗旱减灾提供强有力技术保障。火箭人工增雨作业的开展需要具备相应的作业条件，作业前需认真分析天气情况，熟练掌握作业技术要点，才能取得良好的作业效果。

1火箭人工增雨作业原理

现阶段，火箭人工增雨手段最为普遍，为线性播撒，费用低、易操作，可提前合理布设，还可开展流动作业，实现全天候及全区域覆盖作业。火箭播云原理是以火箭为运载工具，把催化剂输送至一定高度加以播撒，使人工冰核直接进入可播云层，冰核在云中核化变成冰晶，冰晶通过凝华增长、破碎及繁生，最后增加降水。

1.1催化剂播撒量计算

火箭播撒催化剂量随着时间及高度不断增加而变大（图1），播撒量为时间t的函数，将t时刻的播撒量为 q，则

在式中θ为弹道倾角（发射角）M表示质量；F 表示推力；g表示重力加速度。

如图2所示为火箭弹道示意图，该图是依据上述方程计算并通过靶场试验数据修正得出的，如表1所示给出了经过修正的WR－98火箭的弹道参数。以发射角70°为例，如图 3 所示为其飞行高度、速度与距离的关系（图中给出的数字是火箭飞行高度），由图可知在火箭飞行至最高阶段，火箭的飞行速度处于较低水平，因而，在这一区段内对催化剂进行播撒是非常好的，催化剂会取得较高的成核率。

图2 火箭飞行过程中的高度、速度与距离关系

2 火箭人工增雨作业前资料分析

火箭人工增雨作业催化的云体部位属于冷性的，应做好各种观测资料的分析应用。依据连续观测到云的演变发展，温度、湿度、风向、气压、风速等气象要素变化及周边区域观测资料综合分析，判断未来天气动态变化；利用天气雷达监测到的云雨发生及演变规律，根据回波强度、梯度、顶高以及移向等确定火箭增雨作业判别指标，是层状降水回波、对流云回波还是合性降水回波。结合云顶高度0℃层等判断火箭作业时机及部位；根据卫星云图观测资料及时掌握云系分布及形态特征，确定天气系统发生及发展；运用闪电定位系统分析60km 内闪电频数及方位，反映对流天气方位、强弱及移动情况，由此判断对流天气位置及发展移动趋势。

3 人工增雨作业点要求

人工增雨作业点应处于作业影响区域上风方向，地处迎坡，在对流云及增雨作业云层经过频率较高的路径上，尽量避开城、镇、村庄、集市、油库、高压线、学校、仓库等人口密集及危险区域，且交通通信便利，方便资料及时进行传输，确保组织适时作业。

4 火箭人工增雨作业各项要求

4.1作业时机

一是层状云移动缓慢，范围较大，人工增雨作业频率高，要抓住层状运发展旺盛时机开展人工增雨作业，不宜太早或太迟；二是积状云云量超过3成、云体距离作业点5km内、云顶高度超过4Km就可进行人工增雨作业。

4.2作业指标

①层状云作业指标。一是云层处于发展时期，厚度大，且存在极强的上升气流，过冷云层较低，云下蒸发不强；二是云顶温度处于- 5～ 20℃；三是较厚云层里存在充足水汽，自然冰晶浓度低，有利于冰核播撒。

②对流云作业指标。发展旺盛的积雨云及浓积云云顶温度处于- 5～- 20℃内，回波强度＞25dBz。

4.3 作业部位选择

一是垂直方向催化选择- 5～ - 10℃附近，作业部位就选择云中0～- 3℃层周边、含水量大、上升气流较强的负温区；二云体前沿最黑且翻滚最为明显的区域，夜晚要选择打雷及闪电显著的地方；三是水平尺度上作业部位要选择云中部，对流中增雨作业要在云前部及中部开展。

4.4用弹量使用

应该根据云层薄厚等灵活掌握，通常一次用弹保持4～ 8枚，如果现场作业效果较好，可进行多打，效果不好则要少打。

4.5具体射击方法

①平面射击。云层主体靠近作业点时，结合云层中回波中心强度，确定火箭在该高度上对应的最大射角，作为固定射角对云体水平射击，使云体在水平尺度上大面积催化，达到良好增雨效果。

②梯形射击。积状云垂直尺度大、云内上升气流较强时，采取梯形射击法开展作业，通过各个不一样的射角，把碘化银微粒带入云层不同高度，推动催化剂在大面积垂直面上产生影响，获得最佳增雨效果。

参考文献:

[ 1]陈光学,等.火箭人工影响天气技术[M].北京:气象出版社,2008.

[2]陈余兰,王政荣. WR系列火箭人工增雨作业技术浅析[J].贵州气象，2010（34）.