王沛斌

烏蘭察布市氣象局，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000

云中液態(tài)水含量在人工影響天氣中的運用

王沛斌

烏蘭察布市氣象局，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000

云中液態(tài)水含量在人工影響天氣作業(yè)中的作用很大，具有深遠(yuǎn)的意義。本文主要分析云中液態(tài)水在人工影響天氣中的意義，并進(jìn)一步提出云中液態(tài)水的探測方法及應(yīng)用前景，從而加強人工影響天氣作業(yè)中人工降雨的效果。

人工液態(tài)水含量；人工影響天氣；應(yīng)用

人工降水是一項先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，它主要是對需要進(jìn)行降水地區(qū)的云層實施降水技術(shù)。在人工影響天氣作業(yè)中，云中液態(tài)水含量的相關(guān)數(shù)值很重要，它是決定是否能夠進(jìn)行人工降雨的重要因素。近幾年，云中液態(tài)水含量在人工影響天氣中的應(yīng)用是氣象研究者的研究熱點，在研究過程中，運用有效的探測方法來研究云中液態(tài)水含量，并對該技術(shù)在人工降雨中的推廣做出前景展望。下面我們就來具體分析一下。

1 云中液態(tài)水在人工影響天氣中的意義

云中液態(tài)水可以保持大氣中的水分收支平衡，它的分布特征與演變規(guī)律是氣象研究者的研究重點。云中液態(tài)水的意義很深遠(yuǎn)，它并不是獨立的個體，與其他水分子之間是相互作用的，并對全球氣候的變化產(chǎn)生有重要的影響。在氣象學(xué)與物理學(xué)研究過程中，云中液態(tài)水含量是比較重要的云物理參數(shù)，它是氣象研究者研究云物理過程的主要參考，也是氣象局進(jìn)行人工降雨作業(yè)的重要指標(biāo)。另外，云中液態(tài)水含量的高低可以直接影響人工降雨的效果，可見云中液態(tài)水在人工影響天氣中的重要作用。

人工影響天氣作業(yè)過程中，云中液態(tài)水含量包含過冷水含量，實際上過冷水含量在人工降雨過程中是很重要的參照指標(biāo)，以我國北方進(jìn)行人工降雨目標(biāo)云系來說，主要將該云系分為三個層次，并且需要從上到下進(jìn)行分層，主要有冰晶層、冰晶與冷水滴共存層、水滴層。其中，冰晶層主要在-25℃到-30℃之間的區(qū)域。另外，冰晶的濃度相對較高，經(jīng)過凝華后增長到最高點會自由下落，自由下落的過程中會播種目標(biāo)云系中間層的冰晶，從而形成冰晶與冷水滴共存層，這一層次的溫度一般在零攝氏度以下，它是根據(jù)冰水的轉(zhuǎn)化進(jìn)而形成的，也可以說它有“飼養(yǎng)”冰晶的作用。在目標(biāo)云系的最底層，由于過冷水滴比較繁多，相對成熟的冰晶通過對過冷水滴的獲取逐漸開始變大，從而形成了雪花。目標(biāo)云系中的水滴層，溫度一般在零攝氏度以上，中間層的冰晶落入水滴層后由于溫度的升高會融化成雨滴，雨滴在掉落過程中就會因相互摩擦而逐漸增大。通過以上的分析我們可以了解到，在目標(biāo)云系中的中間層與最下層中，過冷水滴與云中液態(tài)水含量都與降水有著很密切的聯(lián)系。

2 云中液態(tài)水的探測方法

為了更好的觀測氣候變化與災(zāi)害天氣的發(fā)生，氣象部門要有計劃地測量云中液態(tài)水，這對更好的掌握人工降雨的指標(biāo)也具有重要意義。云和雨在氣象部門研究中變化指數(shù)都很大，并且具有一定的復(fù)雜性和多變性。所以，科研人員在進(jìn)行云中液態(tài)水含量的探測過程中，難度也比較大。目前，我國氣象部門的探究重點就是要及時、準(zhǔn)確的探測出云中液態(tài)水含量，這將是一個巨大挑戰(zhàn)。對于云中液態(tài)水含量的探測方法有很多種，運用比較多的探測方法為微波輻射計探測、衛(wèi)星遙感探測、飛機探測與雷達(dá)探測。這四種探測方法各有利弊，在探測過程中要根據(jù)實際狀況選擇合適的探測方法才能夠取得理想效果。

近幾年，微波輻射計探測技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，相對其他探測技術(shù)也比較成熟，在云中液態(tài)水含量的探測過程中，由于所需的探測時間比較長，所以需要探測技術(shù)具有很好的連續(xù)性。但是微波輻射計探測技術(shù)的缺點是獲取的信息具有局限性，并不能全面、系統(tǒng)的探測出想要得到的相關(guān)數(shù)據(jù)。如果運用微型遙感探測技術(shù)來探測云中液態(tài)水含量，可以獲取比較廣泛的探測信息，而它的缺點則是會因為時間與空間影響分辨率，人工發(fā)出的作業(yè)要求不能及時回應(yīng)，從而會延誤工作進(jìn)度。目前，只有飛機探測才可以直接探測到云中液態(tài)水含量，由于條件有限，我國的增雨飛機只有增雨一個用途，并不能做云中飛行探測工作。同時，在降雨過程中飛機并不能探測到整個降雨過程，針對云中水含量中的數(shù)據(jù)也無法進(jìn)行探測，因此，如果氣象局在人工降雨中有實時探測的需求，飛機探測是做不到的。

在對云中液態(tài)水含量進(jìn)行探測過程中，只有雷達(dá)最能滿足探測的需求，它不僅可以保證空間探測的連續(xù)性，還可以在所有空間范圍內(nèi)進(jìn)行探測，在人工影響天氣作業(yè)中雷達(dá)探測技術(shù)可以發(fā)揮出它的全部優(yōu)勢。近幾年，雷達(dá)產(chǎn)品與探測技術(shù)相繼被提出，在人工影響天氣中被廣泛應(yīng)用，它可以準(zhǔn)確的獲取云中液態(tài)水含量，還可以實時的了解水含量在云中的分布狀況，對人工降雨來說是一項重要的指標(biāo)。根據(jù)研究表明，雷達(dá)技術(shù)可以從不同高度、不同角度探測出云中液態(tài)水含量，可以給人工降雨的區(qū)域?qū)崟r的提供有效的數(shù)據(jù)，從而推動我國人工影響天氣技術(shù)的不斷發(fā)展。

1998年，我國新一代天氣雷達(dá)網(wǎng)出現(xiàn)，它對于人工影響天氣的作業(yè)有至關(guān)重要的作用。在垂直積分液態(tài)水含量被提出后，它可以直接的反映空中水資源的分布狀態(tài)，因此為人工降雨工作帶來重要的參考數(shù)據(jù)，從而也在人工影響天氣作業(yè)中被廣泛應(yīng)用。經(jīng)過反復(fù)的研究試驗，可以了解到，雖然垂直積分液態(tài)水含量在目前被廣泛的運用，但是它也有不足之處，它不能準(zhǔn)確的分辨清楚云中降水粒子的性質(zhì)，在整個云層中，垂直積分液態(tài)水含量主要是根據(jù)不同雨滴建立的雷法反射率因子和液態(tài)水含量獲得的，根據(jù)云層的變化和降水粒子的不同，雷達(dá)所反射出來的因子和云中液態(tài)水含量中有不一樣的關(guān)系，因此，垂直積分液態(tài)水含量在計算過程中就會存在一定誤差。

3 云中液態(tài)水含量探測技術(shù)在人工影響天氣中的應(yīng)用前景

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的水平也在不斷進(jìn)步，在氣象研究中，雷達(dá)技術(shù)以及其他探測氣象技術(shù)設(shè)備在不斷的更新與完善，此后將利用高新技術(shù)精準(zhǔn)的探測云中液態(tài)水含量。隨著探測技術(shù)的不斷完善，探測技術(shù)的準(zhǔn)確度與連續(xù)性也相繼提高，給人工影響天氣的作業(yè)帶來一定的參考價值。在目前來看，云中液態(tài)水含量的探測技術(shù)還存在許多問題，需要將不同的探測設(shè)備相互結(jié)合，彌補技術(shù)中的不足，這個問題也是未來氣象研究員需要研究的重點。

4 結(jié)論

本文通過對云中水含量在人工影響天氣中應(yīng)用的分析可以了解到，氣象部門要想更好的掌握人工影響天氣的重要指標(biāo)，就必須準(zhǔn)確的探測出云中液態(tài)的水含量。除此之外，氣象研究人員還需要利用相應(yīng)的云中液態(tài)水探測技術(shù)，來準(zhǔn)確的獲取云中液態(tài)水含量。云中液態(tài)水含量的數(shù)據(jù)在人工影響天氣作業(yè)中及其重要，因此要具有準(zhǔn)確性。在未來的人工影響天氣工作中，氣象研究員要完善并運用云中探測高新技術(shù)，精確的探測出云中液態(tài)水含量，從而會在一定程度上提升氣象部門人工降雨的效果，也可以大大滿足人們對降雨的需求。

[1]袁健，趙姝，張維全，等.云中液態(tài)水含量在人工影響天氣中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（1）：508.

[2]邵洋，孟旭，繆旭明.耕云播雨潤萬物 防災(zāi)減災(zāi)保民生——人工影響天氣服務(wù)氣象應(yīng)急公國[J].中國應(yīng)急管理，2012（6）.

[3]李巨星，安惠文.人工影響天氣存在的問題和解決對策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（26）.

P4

A

1674-6708（2015）145-0057-01