丁 明，崔兆韻，徐學(xué)義，朱 霞

（泰安市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，山東泰安 271000）

黃前水庫(kù)流域農(nóng)業(yè)抗旱人工增雨試驗(yàn)效果檢驗(yàn)

丁 明，崔兆韻，徐學(xué)義，朱 霞

（泰安市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，山東泰安 271000）

利用泰安市黃前水庫(kù)1963～2015年的雨量資料，在2012～2015年開展人工增雨試驗(yàn)，并根據(jù)水庫(kù)流域面雨量與對(duì)比區(qū)歷史資料作回歸檢驗(yàn)，探討庫(kù)區(qū)年、月檢驗(yàn)結(jié)果得出，試驗(yàn)總體增雨效果較好，各年度增雨效果差異明顯。2012～2013年，增雨效果較好，相對(duì)增雨量達(dá)24.6%和46.7%；月平均增雨量20.4 mm，5～6月増雨效果突出，其余月因作業(yè)條件不同，存在差異。高炮作業(yè)年份和月份增雨效果明顯。

人工增雨 效果檢驗(yàn) 黃前水庫(kù) 回歸分析

山東省地處我國(guó)東部沿海，氣象災(zāi)害頻繁且危害嚴(yán)重。受季風(fēng)氣候影響，降水年內(nèi)分配極不均勻，全年降水量70%以上集中在6～9月。干旱已成為山東發(fā)生最頻繁、波及面積最大、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的自然災(zāi)害。因此，有效利用人工增雨，開發(fā)空中云水資源，增加降水量是緩解農(nóng)業(yè)旱情、利國(guó)利民的有效途徑。黃前水庫(kù)是泰安市最大的水庫(kù)，也是市區(qū)主要的水源地，通過(guò)黃前水庫(kù)區(qū)域人工增雨，可增加水庫(kù)蓄水量，為農(nóng)作物生長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境的改善等，提供用水保障。文章利用對(duì)黃前水庫(kù)地面人工增雨作業(yè)情況的分析，進(jìn)一步探討不同月份“蓄水型”人工增雨作業(yè)效果，以期為科學(xué)有效實(shí)施人工增雨作業(yè)、增加水資源提供可靠依據(jù)。

1 試驗(yàn)方案

1.1 資料來(lái)源

選取泰安市岱岳區(qū)水務(wù)局1963～2015年庫(kù)區(qū)月雨量資料及泰安、肥城氣象站歷年逐月降水量資料。試驗(yàn)期（2012～2014年）的黃前水庫(kù)人工增雨作業(yè)資料，來(lái)自泰安市人工影響天氣辦公室。

1.2 影響區(qū)和對(duì)比區(qū)選擇

黃前水庫(kù)坐落在泰山東麓，總庫(kù)容為 8 248 萬(wàn)m3。水庫(kù)流域?yàn)閹罘植?，平均長(zhǎng)約23 km，寬約12.7 km，控制流域面積292 km3。水庫(kù)位于試驗(yàn)區(qū)東部，庫(kù)區(qū)流域建有7個(gè)雨量站。試驗(yàn)區(qū)設(shè)在道朗、小常村和白馬石村3個(gè)火箭點(diǎn)及買飯棚和饃饃頂2個(gè)高山地面焰爐。肥城、泰安和長(zhǎng)清氣象站分別位于黃前水庫(kù)西側(cè)、西南側(cè)和南側(cè)，距黃前水庫(kù)42 km、18 km和47 km。3個(gè)氣象站相距較近。4～10月，大多天氣系統(tǒng)從西南向東北移動(dòng)，均不受催化劑影響，擬作為試驗(yàn)對(duì)比站。

1.3 對(duì)比站選擇

分析泰安、肥城和長(zhǎng)清候選對(duì)比雨量站的1965～1995年月雨量與流域月雨量，并確定相關(guān)性，從而得到相關(guān)系數(shù)顯著性水平。樣本統(tǒng)計(jì)量用公式計(jì)算。

式中，r 為各對(duì)比站與影響區(qū)雨量的相關(guān)系數(shù)，n 為樣本數(shù)。根據(jù)樣本相關(guān)系數(shù)計(jì)算t 值。采用雙邊檢驗(yàn)，查詢t-分布表（v=n-1，v為自由度），顯著性水平α=0.01，得出長(zhǎng)清站7～9月相關(guān)系數(shù)值較低（r＜0.7）。因此，剔除長(zhǎng)清站，保留泰安、肥城對(duì)比雨量站。

2 人工增雨效果檢驗(yàn)

2.1 人工增雨月際回歸檢驗(yàn)

影響區(qū)和對(duì)比站的自然雨量存在著線性關(guān)系，并建立二元一次回歸方程。

表1 1965～1995年的3～10月影響區(qū)和對(duì)比區(qū)雨量歷史回歸結(jié)果（α=0.01）

R1為黃前水庫(kù)流域月的自然降水量估計(jì)值，R2為泰安站月降水量，R3為肥城站月降水量，a、b、c為回歸系數(shù)。

設(shè)黃前水庫(kù)流域月的實(shí)測(cè)雨量為R0，則人工增雨作業(yè)的增雨量可通過(guò)公式計(jì)算。

利用1965～1995年的3～10月期間，影響區(qū)及對(duì)比站未開展人工增雨作業(yè)期間的雨量資料，所有歷史樣本數(shù)據(jù)均經(jīng)過(guò)正態(tài)分布檢驗(yàn)和正態(tài)變換，以保證其符合正態(tài)分布，建立不同月回歸檢驗(yàn)方程，并計(jì)算出回歸系數(shù)。影響區(qū)月自然降水回歸方程a、b、c值見表1。

經(jīng)t檢驗(yàn)，所有回歸方程t＞t0.01（2.76），將對(duì)比站増雨試驗(yàn)期月雨量代入回歸方程得到月的增雨估算值。經(jīng)分析，月的人工增雨試驗(yàn)效果總體較好，平均增雨量20.4 mm。以3月増雨效果較好，相對(duì)増雨量29.6%；5月、6月増雨效果突出，平均相對(duì)増雨量38.2%；7月増雨效果年的差異較大，負(fù)效果年份多是煙爐作業(yè)；8、9月火箭、高炮和煙爐同時(shí)作業(yè)，增雨效果明顯，平均相對(duì)増雨量50%。但是，未用火箭和高炮作業(yè)的年份效果不明顯，僅8.4%；10月増雨效果的年份差異明顯。

2.2 人工增雨年際回歸檢驗(yàn)

3～10月為人工增雨試驗(yàn)期。取未開展人工增雨作業(yè)年份（1965～1995年）的年雨量資料，數(shù)據(jù)均經(jīng)過(guò)正態(tài)檢驗(yàn)和變換處理，計(jì)算出回歸系數(shù)a、b、c值，并得到影響區(qū)自然降水的年回歸方程。

R1=83.751 4+0.719 2×R2+0.164 3×R3

其中，r=0.828 3，經(jīng)檢驗(yàn)t=12.4，t＞t0.01（2.76）。（1）2013年，共作業(yè)日數(shù)10次。其中，火箭高炮6次，相對(duì)增雨量46.7%，為最高。（2）2012年，共作業(yè)日數(shù)19次，火箭高炮10次，增雨量24.6%。（3）2014年，共作業(yè)日數(shù)10次，火箭高炮1次，焰爐9次，出現(xiàn)負(fù)效果，相對(duì)增雨量為-10.4%。對(duì)增雨量值進(jìn)行t檢驗(yàn)。

2012～2015年， 增 雨 量 分 別 為67.1 mm、248.1 mm、-53.8 mm和28.4 mm，檢驗(yàn)結(jié)果t分別為2.73、10.09、-2.19和1.15?？梢?，2012年和2013年人工增雨效果顯著，t≥t0.01（2.76）顯著性水平達(dá)0.01；2014年和2015年増雨效果不顯著；2014和2015年開展人工增雨幾乎未用高炮作業(yè)，增雨效果較差，效果不顯著。

3 人工增雨作業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

冬季開展人工增雨（雪），就是充分利用自然降水和人工增雨（雪），緩解泰安市冬季降水偏少而出現(xiàn)的旱情，對(duì)冬小麥安全越冬及來(lái)年足墑返青極為有利。入春后，氣溫回升快，多風(fēng)少雨，極易形成天干物燥，因此，應(yīng)抓住有利時(shí)機(jī)，適時(shí)開展人工增雨作業(yè)，有利于冬小麥生產(chǎn)，還能降低森林火險(xiǎn)等級(jí)，增加水庫(kù)蓄水量，增加春播作物土壤墑情。干旱期間，及時(shí)有效地開展人工增雨作業(yè)是降低農(nóng)業(yè)損失，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收的有效途徑。2016年4月16日，泰安市人工影響天氣辦公室抓住將要出現(xiàn)一場(chǎng)小雨天氣過(guò)程的有利時(shí)機(jī)，開展人工增雨作業(yè)，共發(fā)射39枚增雨防雹火箭彈，全市出現(xiàn)8.9 mm降水，最大降水量16.1 mm，對(duì)緩解前期旱情作用很大，有利于春耕生產(chǎn)的開展。

4 結(jié)論與討論

（1）各年度增雨效果差異明顯。2012年和2013年增雨效果較好，相對(duì)增雨量達(dá)24.6%和46.7%；2014年和2015年增雨效果不顯著。

（2）5月和6月天氣形勢(shì)配合較好，僅用煙爐作業(yè)便可取得較好的増雨效果；其余月份使用高炮作業(yè)能明顯提高增雨效果。

（3）2014年和2015年増雨效果不顯著，是由于試驗(yàn)條件以暖云催化的煙爐増雨為主所致。