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“十三五”优秀成果展示——低纬高原人工增雨防雹作业条件研究与应用

发布者:   来源:   发布时间:2023/12/8 0:00:00   标签:   浏览次数:242

成果评价编号: 中气科成评[2022]106
评价结果: 良好
成果名称: 低纬高原人工增雨防雹作业条件研究与应用
完成单位: 云南省人工影响天气中心、云南省曲靖市气象局、云南省大理州气象局、云南省玉溪市气象局
成果形式: 应用研究和技术开发类-指标
研究领域: 气象服务与应用气象
评价年份: 2021
完成人: 张腾飞、尹丽云、刘春文、丁冲、李辰、金文杰、梅寒、蒙曙光、李红梅、王思越、陈焘、纳丽佳、张振秀
成果简介: 来源:云南气象事业发展“十三五”规划(省部合作协议)重点工程建设项目、云南省科技惠民专项和云南省气象局重点项目。 过程:在统计分析飞机增雨作业和冰雹强对流过程的天气形势、物理量特征和模式产品的基础上,建立云南不同天气条件飞机增雨作业和冰雹强对流的天气条件和概念模型,建立了不同云系云南飞机人工作业条件预警指标、不同季节不同区域人工防雹作业预警指标。 关键科技问题:解决了低纬高原对流云、层状云等不同云系飞机增雨作业方法和作业机制。分不同季节、不同类型、不同区域对云南冰雹强对流生命史不同阶段回波结构参数的演变特征进行了详细研究,基于正态分布模型,建立不同季节、不同类型、不同区域不同时段的冰雹预警指标
(1)首次提出了云南不同云系飞机增雨作业条件指标,对流云TBB-10~0℃、回波强度10-25dBz、顶高>5km,层积混合云回波强度≥3 dBz、顶高≥5 km、垂直累积液态含水量>4kg·km-2,作业区为回波强度10-25dBz、顶高4-5km、TBB<-10℃层状云区或弱对流区。 (2)人影模式云南飞机增雨作业条件为云带≥0.16mm、云顶温度≤-4℃、云顶高度≥4.5km、700hPa水气混合比≥8 g·kg-1、柱云水量≥10g·m-2和柱过冷云水量≥1g·m-2、垂直累积液态水≥0.1mm和垂直累积过冷水≥0.1mm。 (3)分季节、类型、区域对冰雹强对流的发展和演变进行研究,得出春季冰雹强对流过程降雹前30min,0℃、-10℃层回波强度明显跃增,降雹前20min,35dBz、45dBz回波在8km、6km高度跃增,降雹前10min顶高跃增。夏季冰雹过程回波强度峰值区间比春季偏小5dBz,降雹前30min、20min,顶高、35dBz、45dBz回波高度跃增。单单体冰雹过程回波特征值倒“V”对称特征显著,多单体回波强度跃增与单单体一致但强度偏小。滇中冰雹过程回波顶高、35dBz高度具有三次跳跃式特征,滇西最大回波强度、0℃、-10℃、-20℃层回波强度偏强但跃增不明显,滇西北回波强度明显偏弱,滇东北回波强度倒“V”型变化特征,降雹前30min顶高、35dBz、45dBz高度出现最大跃增。 (4)利用正态分布区间选择冰雹预警指标,得出不同季节、不同类型、不同区域不同时段冰雹预警指标,基于8个冰雹预警指标,建立0.30min冰雹预警概率模型方程。 (5)通过外控模块方法将增雨防雹作业条件预警指标融入云南省地县一体化作业指挥系统并在全省16个州(市)、129个县(区)推广应用。 研究提出的云南不同云系飞机增雨作业条件指标和精细化冰雹预警概率模型方程国内领先。
研究得出的飞机增雨作业指标融入云南省人影作业指挥系统并应用于云南省飞机增雨作业指挥中,为2017-2022年飞机作业预案制定、作业条件监测提供指导,提高飞机作业效果,6年云南飞机增雨作业成功率>60%,平均绝对增雨率13%,成果应用经济和社会效益显著。2021年6月丽江精准飞机增雨抗旱作业和普洱水库定点飞机增雨作业中,作业条件预报准确,作业目标明确,飞机增雨效果显著,库塘增蓄明显,得到当地党委政府的认可和社会各界的一致好评。同时研究部分成果已经应用到全省地面增雨作业指挥中,在增雨作业,对抗旱、库塘蓄水、农作物生长和生态环境保护发挥了积极作用。 基于8个预警指标建立的不同季节不同区域分时段冰雹预警概率模型方程已融入云南省人工防雹作业指挥系统并在全省人工防雹作业中发挥了重要作用,解决了云南人工防雹作业科技含量低,作业盲目性大,防雹作业水平和能力与社会需求不相适应等问题,提高了人工防雹作业的科学性和高效性。成果应用于2021年罗平、楚雄烤烟专业化气象服务试点工作,达到政府满意、农民增收、烟草增产、保险增效“四满意”效果,大大提高了气象部门的影响力,推动了云南人影高质量发展和模式转变。
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