李集明 陳添宇 陳寶君 顧青峰 殷占福 段婧 李宏宇李德泉 方春剛 房文 尹憲志 李林 桑建人 李抗抗

（1 中國氣象局人工影響天氣中心，北京 100081；2 中國氣象局云霧物理環(huán)境重點開放實驗室，北京 100081；3 中國氣象局規(guī)劃設計研究院，北京 100081；4 甘肅省人工影響天氣辦公室，蘭州 730000；5 青海省人工影響天氣辦公室，西寧 810000；6 寧夏自治區(qū)人工影響天氣中心，銀川 750002）

0 引言

我國自1958年開始人工影響天氣試驗以來，尤其是自20世紀90年代后期，各地陸續(xù)開始通過現(xiàn)代化建設工程開展人影作業(yè)裝備、探測儀器、作業(yè)基地、指揮平臺等專項建設，部分省還進行了較大規(guī)模的人影體系建設，如1999年甘肅省人工增雨防雹作業(yè)體系工程、2000年山西省開發(fā)利用空中水資源工程、2001年安徽省空中云水資源開發(fā)利用工程、2006年青海三江源自然保護區(qū)人工增雨工程、2007年陜西渭北優(yōu)勢果業(yè)區(qū)人工防雹增雨及氣象災害防御體系建設等。這些人影專項和體系建設工程，使我國人工影響天氣技術得到快速發(fā)展。

西北區(qū)域包括甘肅省、陜西省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、新疆生產(chǎn)建設兵團全境及內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟、巴彥淖爾市、烏海市、鄂爾多斯市（圖1），是我國極其重要的生態(tài)環(huán)境屏障，自然生態(tài)環(huán)境十分脆弱，水資源短缺是影響西北區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的主要瓶頸和制約因素。

圖1 西北區(qū)域范圍Fig. 1 The region of Northwest China

西北區(qū)域水資源嚴重短缺，而且降水時空分布十分不均勻，年降水量分布總體呈現(xiàn)出由山區(qū)向平原區(qū)變小的趨勢。山地區(qū)一般為200～800 mm，部分高達1000 mm以上，盆地和走廊一般為40～200 mm。西北區(qū)域降水量季節(jié)性差異極大，7—8 月占年降水量的50%以上，導致春秋季農(nóng)業(yè)干旱頻繁發(fā)生（圖2）。

圖2 西北地區(qū)年降水分布Fig. 2 The precipitation distribution of Northwest China

人工影響天氣作為科學開發(fā)利用空中云水資源的有效手段，早在20世紀50年代就逐漸成為西北區(qū)域各?。ㄗ灾螀^(qū)）政府防災減災、緩解水資源短缺和改善生態(tài)環(huán)境的重要措施。經(jīng)過多年發(fā)展，西北區(qū)域人工影響天氣作業(yè)規(guī)模、作業(yè)能力和科研水平都有明顯提高，在地區(qū)生態(tài)保護與建設、水資源和糧食安全保障等方面發(fā)揮了積極作用。但是，與區(qū)域日益增長的人影服務保障需求相比，西北區(qū)域人影工作尚存在一些突出短板，包括：飛機和地面作業(yè)裝備能力不足，現(xiàn)代化水平和安全性能不高導致作業(yè)效益不能充分發(fā)揮；對區(qū)域內(nèi)典型云降水系統(tǒng)特別是作業(yè)條件和云系精細化結(jié)構(gòu)特征缺乏深入研究，導致作業(yè)科學性不高；區(qū)域內(nèi)各級人影部門尚沒有統(tǒng)一、集約的業(yè)務平臺，科學精準指揮水平不高；區(qū)域各省（自治區(qū)）發(fā)展上不平衡，協(xié)同配合的機制尚未建立等。

為了提高西北區(qū)域人工影響天氣作業(yè)能力和科技水平，更好地保障生態(tài)安全和水資源安全，服務防災減災和糧食安全，為“一帶一路”戰(zhàn)略實施和社會穩(wěn)定和諧發(fā)展做出更大的貢獻，國家發(fā)展改革委員會批準西北區(qū)域人工影響天氣能力建設項目（以下簡稱“西北人影項目”）。西北人影項目是《全國人工影響天氣發(fā)展規(guī)劃（2014—2020）》印發(fā)后開展的第一個國家級人影工程建設項目，其主要建設內(nèi)容包括飛機作業(yè)能力、飛機作業(yè)保障能力、地面作業(yè)能力、人影作業(yè)指揮系統(tǒng)和試驗示范基地等五個部分。同時，西北人影項目首次在人影工程項目中增設了工程研究試驗內(nèi)容，在試驗示范基地開展人影技術研究、科學試驗和成果業(yè)務化應用，以期形成人影成套技術進行推廣，提高我國人影的科學水平和作業(yè)效益，最大程度地發(fā)揮工程建設效益。

1 項目總體設計

基于西北區(qū)域人影發(fā)展現(xiàn)狀，面向區(qū)域特色需求和云降水特征，針對性提高西北人影能力、技術和機制的弱項與短板，遵循目的性、科學性、實用性、系統(tǒng)性和集約化與可持續(xù)原則，對項目建設目標、建設任務、功能結(jié)構(gòu)、布局與流程進行設計。

1.1 目標與任務

1.1.1 建設目標

建設基本覆蓋整個西北區(qū)域的飛機作業(yè)、地面作業(yè)、綜合保障、作業(yè)指揮和試驗示范等構(gòu)成的人影作業(yè)體系，全面提升西北地區(qū)人影科技水平和服務能力，為西北區(qū)域生態(tài)建設和保護、糧食安全、抗旱減災、森林防火等提供有力保障。同時為我國其他地區(qū)人影工程項目建設提供借鑒作用。主要建設目標如下：

1）新增飛機增雨影響面積96萬 km2，飛機作業(yè)影響穩(wěn)定性降水云系區(qū)域擴展到209萬 km2，作業(yè)時間由目前的季節(jié)性作業(yè)拓展到全年性作業(yè)，作業(yè)對象由現(xiàn)在單一冷云為主拓展到除不適合飛行外的多種冷暖云系；

2）提升地面作業(yè)裝備性能和信息化水平，優(yōu)化作業(yè)布局，有效彌補飛機作業(yè)能力的不足，地面作業(yè)影響不穩(wěn)定性降水云系的增雨面積增加13.7萬 km2；

3） 促進人影自主創(chuàng)新和科技研發(fā)，在人影關鍵技術研發(fā)、人影作業(yè)試驗示范和業(yè)務研發(fā)、人員培訓等方面提供有力的科技支撐；

4）建立較為完善的區(qū)域級人影業(yè)務系統(tǒng)，在西北地區(qū)形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)、區(qū)域聯(lián)防、跨省區(qū)作業(yè)的人影業(yè)務能力和運行機制，基本實現(xiàn)國家對區(qū)域人影作業(yè)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和業(yè)務指揮，顯著提高人影業(yè)務保障和區(qū)域聯(lián)合作業(yè)能力。

1.1.2 建設任務

建設主要包括飛機作業(yè)能力建設、飛機作業(yè)保障能力建設、地面作業(yè)能力建設、人影作業(yè)指揮系統(tǒng)建設和試驗示范基地建設,同時在試驗示范基地和試驗點開展研究試驗（圖3）。

圖3 項目主要建設任務和布局Fig. 3 The main task and design layout

（1）飛機作業(yè)能力建設

購置4架國家作業(yè)飛機（2架新舟60、2架空中國王350），改裝配備必要的機載大氣探測設備，提高人影作業(yè)條件監(jiān)測判別能力；改裝配備多種催化作業(yè)裝備，提高不同性質(zhì)降水云系的催化作業(yè)能力；配備空地通信設備，提高探測、作業(yè)數(shù)據(jù)的通信指揮能力。改裝1架地方作業(yè)飛機、繼續(xù)租用7架地方作業(yè)飛機，形成國家作業(yè)飛機、地方作業(yè)飛機和租用作業(yè)飛機聯(lián)合開展作業(yè)的新格局。

（2）飛機保障能力建設

在陜西西安建設1個國家級作業(yè)飛機保障基地，在蘭州、榆林、平安、銀川、庫爾勒、克拉瑪依和鄂爾多斯建設國家作業(yè)飛機駐地專業(yè)保障設施，為飛機作業(yè)提供保障服務。

（3）地面作業(yè)能力建設

更新列裝高性能火箭作業(yè)裝置，信息化改造地面作業(yè)裝置，新建一批地面煙爐，繪制安全射界圖，安裝作業(yè)站點實景監(jiān)控系統(tǒng)等，保障地面作業(yè)。

（4）指揮系統(tǒng)建設

建設完善區(qū)域級（蘭州中心、烏魯木齊分中心）、省級、市縣級人影作業(yè)指揮平臺，建設作業(yè)指揮應用軟件系統(tǒng)，在區(qū)域級、省級和市縣級部署應用。

（5）試驗示范基地建設與研究試驗

建設祁連山、天山、三江源試驗示范基地和六盤山、渭北、巴彥淖爾等試驗示范點，設立相關工程研究試驗項目，吸引國內(nèi)外高校、科研院所的頂級人影研究團隊，聯(lián)合區(qū)域內(nèi)的技術力量，共同開展人影試驗和研究，提高人影科技水平。

1.2 功能與結(jié)構(gòu)

1.2.1 總體功能

圍繞保護西北區(qū)域生態(tài)環(huán)境、緩解水資源短缺、保障糧食生產(chǎn)安全的核心功能，通過飛機作業(yè)、地面作業(yè)、作業(yè)保障、協(xié)調(diào)指揮、試驗示范能力等的建設，具備為各級政府提供作業(yè)條件監(jiān)測、決策指揮、作業(yè)實施、效果評估、突發(fā)應急等人影保障功能。

（1）人工增雨（雪）功能

形成以飛機為主的西北區(qū)域內(nèi)增雨（雪）作業(yè)新格局，實現(xiàn)具有覆蓋全區(qū)域、科學設計、統(tǒng)一指揮、聯(lián)合飛行作業(yè)的功能。

（2）人影作業(yè)指揮功能

對各類氣象監(jiān)測信息、預報預測信息等及時收集，進行綜合分析、判斷和識別，制定科學的作業(yè)方案（作業(yè)時機、作業(yè)范圍和作業(yè)部位），形成準確的作業(yè)指令及時傳達到作業(yè)飛機和地面作業(yè)點，實施科學作業(yè)。

（3）人影作業(yè)效果檢驗評估功能

依托試驗示范基地及其外場試驗區(qū)觀測資料，結(jié)合常規(guī)氣象要素觀測信息、云物理探測信息，通過作業(yè)區(qū)與非作業(yè)區(qū)、作業(yè)時段與非作業(yè)時段對比，應用統(tǒng)計、物理、數(shù)值模擬、綜合檢驗等方法，對人影作業(yè)進行效果檢驗，利用檢驗結(jié)果對人影的社會、經(jīng)濟效益進行評估，促進作業(yè)技術水平的提高。

（4）突發(fā)事件應急功能

通過作業(yè)飛機、地面移動通信指揮平臺和移動多普勒天氣雷達的建立，保障人影指揮和作業(yè)的同時，在自然災害、森林草原火災等重大事件發(fā)生時，能夠快速到達現(xiàn)場，具備現(xiàn)場氣象要素測量、數(shù)據(jù)處理和控制、資料存儲檢索、衛(wèi)星和無線通信、遠程會商、現(xiàn)場天氣預報、災情分析統(tǒng)計和評估等功能，承擔人影應急救災減災任務。

（5）氣象災害監(jiān)測功能

依托現(xiàn)有綜合氣象觀測網(wǎng)，在試驗示范基地適當布設必要的探測設備，可采集大氣水汽總量、降水云系中液態(tài)水和大氣水汽含量的分布和變化、云體的強度和分布范圍、云頂高度、云底高度、探測覆蓋范圍內(nèi)降水強度和降水量分布等信息，在人影工作中用于作業(yè)形勢分析、預報、效果檢驗等，同時通過氣象信息系統(tǒng)進入各級氣象臺的數(shù)據(jù)庫，在監(jiān)測預警氣象災害工作中發(fā)揮作用。

1.2.2 總體結(jié)構(gòu)

各項建設分布于各級氣象部門和新疆生產(chǎn)建設兵團人影部門，其中人影作業(yè)指揮系統(tǒng)按國家和區(qū)域（含烏魯木齊+分中心）、省（自治區(qū)）、市縣、作業(yè)點共四級布設，指揮系統(tǒng)軟件依托“天擎”、“天鏡”平臺按“云+端”方式建設，按不同權限登錄使用；4架國家作業(yè)飛機分別布設于甘肅、陜西、青海和新疆，內(nèi)蒙古建設的地方飛機布設于鄂爾多斯，租用的7架作業(yè)飛機布設于飛機租用?。ㄗ灾螀^(qū)）；依托蘭州、榆林、平安、銀川、庫爾勒、克拉瑪依和鄂爾多斯已有業(yè)務用房和設備設施的基礎上建設完善7個國家作業(yè)飛機保障基地，各?。ㄗ灾螀^(qū)）租用飛機由當?shù)刈灾鞔_定?？炕?；地面作業(yè)設備、輔助作業(yè)設備以及作業(yè)點安全體系建設主要布局在西北區(qū)域重點保障區(qū)，兼顧試驗示范基地及其外場試驗的作業(yè)需求；試驗示范基地和試驗點分別布設在祁連山、天山、三江源、六盤山、渭北和巴彥淖爾（圖4）。

圖4 總體結(jié)構(gòu)圖Fig. 4 The general structure diagram

1.3 建設布局與業(yè)務流程

1.3.1 建設布局

依托西北區(qū)域現(xiàn)有氣象業(yè)務系統(tǒng)的布局，在各級氣象局及各觀測站點、作業(yè)站點進行布設。飛機作業(yè)能力建設主要布設在祁連山水源涵養(yǎng)型生態(tài)保障區(qū)、三江源生態(tài)保障區(qū)、青海湖流域生態(tài)環(huán)境保障區(qū)、天山生態(tài)保障區(qū)等區(qū)域，以滿足區(qū)域內(nèi)生態(tài)修復、環(huán)境保護、流域水土保持等人工增雨（雪）服務保障需求；地面作業(yè)能力建設側(cè)重布設在新疆棉花生產(chǎn)保障區(qū)、陜甘寧果業(yè)生產(chǎn)保障區(qū)等區(qū)域，以滿足區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)防雹服務需求；試驗示范基地主要布設在祁連山、天山、三江源等西北典型地形云增雨（雪）區(qū)域，以滿足西北主要增雨（雪）類型關鍵技術研發(fā)應用的需求；作業(yè)指揮系統(tǒng)主要依托現(xiàn)有氣象業(yè)務架構(gòu)在各級氣象局和作業(yè)站點布設，以便于系統(tǒng)的運行和維護。

1.3.2 業(yè)務流程

區(qū)域人影業(yè)務按照“橫向到邊、縱向到底”的原則，實現(xiàn)人影五段業(yè)務的“作業(yè)計劃（過程預報）、作業(yè)預案（潛力預報）、作業(yè)方案（監(jiān)測預警）、作業(yè)實施（跟蹤指揮）、效果檢驗”全覆蓋，作業(yè)指揮實現(xiàn)“區(qū)域—省—市（縣）—作業(yè)站”全貫穿，科學指揮西北區(qū)域人工影響天氣作業(yè)。

業(yè)務流程為：國家人影中心根據(jù)西北區(qū)域的整體需求，制定作業(yè)計劃下達給西北區(qū)域人影中心；西北區(qū)域人影中心與國家人影中心相互反饋有關需求和業(yè)務意見建議，并由西北區(qū)域人影中心根據(jù)國家級計劃，調(diào)度區(qū)域內(nèi)飛機在各省級人影平臺的具體指揮下實施作業(yè)，地面火箭、高炮按照區(qū)域人影中心調(diào)度，通過區(qū)域人影分中心、6省（自治區(qū)）及新疆生產(chǎn)建設兵團人影平臺逐級下達的指令實施作業(yè)；飛機、地面作業(yè)的信息及時上傳、匯總到西北區(qū)域人影中心，由區(qū)域人影中心分析并修訂作業(yè)方案，組織進行大范圍作業(yè)的效果評估工作（圖5）。

圖5 業(yè)務流程圖Fig .5 The operation workflow diagram

2 關鍵技術系統(tǒng)設計與實施

考慮西北區(qū)域特色，在氣象綜合業(yè)務技術平臺框架內(nèi)，總結(jié)先期建設的“東北人影項目”經(jīng)驗與不足，西北人影項目重點對高性能增雨飛機、作業(yè)指揮系統(tǒng)和試驗示范基地與研究試驗進行了針對性設計，其實施成效正逐步顯現(xiàn)，設計理念正被中部人影項目等后續(xù)人影工程建設所借鑒。

2.1 高性能增雨飛機

根據(jù)西北區(qū)域在復雜地形下實施大范圍、常態(tài)化、跨區(qū)域飛機人工增雨（雪）作業(yè)的實際需求，西北人影項目建設的4架高性能增雨飛機按2架新舟60和2架空中國王350飛機選型。其中，新舟60加裝適用于冷暖云催化的多種作業(yè)裝備以充分發(fā)揮其載重量大的優(yōu)勢，從而滿足西北區(qū)域作業(yè)面積廣大的需求；空中國王350加裝云雷達和云粒子采樣探測裝備以充分發(fā)揮其高低空飛行性能好的優(yōu)勢，從而填補西北高原/高山地區(qū)飛機作業(yè)空白并提供更多的云探測數(shù)據(jù)。高性能增雨飛機在建設中重點考慮了以下三個問題。

（1）如何拓展作業(yè)領域，提高催化能力

長期以來，飛機的主要作業(yè)對象是大范圍層狀云。隨著人影服務需求的增加，必然要求飛機作業(yè)領域要拓寬，除通常的層狀云冷云催化手段外，西北區(qū)域?qū)︼w機的地形云增雨（雪）、暖云的增雨和消減雨、高山和高原地區(qū)的人工增雨（雪）都提出了迫切要求。因此，在西北人影項目高性能飛機建設中，結(jié)合新舟60飛機特性，除加裝焰條、焰彈播撒裝置外，另外在機艙內(nèi)安裝了液氮播撒器以提高氣密艙飛機播撒制冷劑的適用性；設計并安裝了吸濕粉劑播撒裝置以增強暖云增/減雨的能力。

考慮高山和高原區(qū)域的催化作業(yè)，建設了2架升限可達一萬米的空中國王350增雨飛機。

（2）如何提高云探測能力

云內(nèi)物理參量的精確測量不僅是科學開展人影作業(yè)的基礎，同時也是天氣、氣候數(shù)值模式最需要的科學數(shù)據(jù)。在西北人影項目高性能飛機的建設過程中，除進一步完善機載各類氣溶膠、云、降水探測儀器外，在2架空中國王350增雨飛機的一架飛機還加裝了云內(nèi)采樣頭并預留了云外等速采樣頭接口以增強其探測氣溶膠理化特性的能力；在另一架飛機上加載了Ka波段云雷達并預留了激光雷達和G波段微波輻射計的接口以提高垂直遙感遙測能力。

（3）如何加強集約化，提高應用能力

由于高性能增雨飛機加掛設備多，且多為進口設備，必然需要對機載的探測設備、作業(yè)設備、通信設備進行集成設計，以為機上業(yè)務人員提供統(tǒng)一的操控平臺。這項工作雖然在東北人影項目的高性能增雨飛機建設時初步實現(xiàn)了，但實際應用過程中也暴露了不少問題，如：集成度不高、操控不方便、缺乏作業(yè)指標判識等。有鑒于此，在西北人影項目設計和建設中，重點考慮了增強增雨飛機集成度問題，主要采取了三點措施：一是通過對進口探測設備底層數(shù)據(jù)接口的解算，用國產(chǎn)軟件替代各設備自帶的處理計算機，為集成系統(tǒng)提供一致的數(shù)據(jù)接口；二是增強通信、催化和探測信息之間的交互與融合，提高系統(tǒng)整體性和操作的便捷性；三是結(jié)合研究試驗等確定的作業(yè)指標，實時分析云中物理參量，給出實際的作業(yè)條件判識結(jié)果，幫助機上作業(yè)人員更科學和有針對性的操控催化作業(yè)裝備。

目前，第一架新舟60增雨飛機已經(jīng)完成出廠驗收，交付陜西省氣象局即將投入業(yè)務運行，另一架也將于近期交付甘肅省氣象局；空中國王350增雨飛機的改裝已基本完成，集成工作正在緊張進行，預計9月份交付使用。

2.2 作業(yè)指揮系統(tǒng)

東北人影項目建成了我國第一個統(tǒng)一的區(qū)域—省—市—縣人影指揮平臺，實現(xiàn)了現(xiàn)代人影完整的業(yè)務流程和指揮流程。但近幾年氣象信息化發(fā)展迅猛，氣象大數(shù)據(jù)云平臺架構(gòu)成為了所有氣象業(yè)務系統(tǒng)必須遵循和融入的基礎技術平臺，而東北的人影作業(yè)指揮系統(tǒng)顯然還較為獨立和封閉，在數(shù)據(jù)共享、算法共用、產(chǎn)品顯示等方面難以實現(xiàn)互通和借鑒。因此西北人影項目作業(yè)指揮系統(tǒng)設計時，著重考慮了與氣象大數(shù)據(jù)的融合、格式標準的對接、顯示風格的統(tǒng)一、人影算法的通用和開放，按“云+端”的思路，設計了“云收集、云存儲、云計算、云服務”的系統(tǒng)架構(gòu)，其中“云服務”按App（手機端，簡稱A端）、Browser（網(wǎng)頁瀏覽端，簡稱B端）和Client（客戶端，簡稱C端）三種服務方式設計。

西北作業(yè)指揮系統(tǒng)的建設與中國氣象局“天擎”、“天境”同步，其數(shù)據(jù)環(huán)境、計算環(huán)境、監(jiān)控環(huán)境都基于氣象大數(shù)據(jù)云平臺基礎架構(gòu)。C端則基于Micaps（Meteorological Information Comprehensive Analysis and Process System）進行人影業(yè)務功能插件的設計開發(fā)，實現(xiàn)了顯示風格統(tǒng)一和操作界面一致以更符合各級人影指揮人員的使用習慣。人影算法匯集傳統(tǒng)算法、專家算法以及西北區(qū)域各省的業(yè)務指標算法，并且提供了個性算法匯入接口，搭建了算法“眾智平臺”，為今后算法升級、拓展提供支撐。

作業(yè)指揮系統(tǒng)按“作業(yè)計劃（過程預報）、作業(yè)預案（潛力預報）、作業(yè)方案（監(jiān)測預警）、作業(yè)實施（跟蹤指揮）、效果檢驗”五段業(yè)務設計了相關業(yè)務指揮功能，并通過A端、B端和C端，實現(xiàn)作業(yè)指揮“區(qū)域—省—市—縣—作業(yè)站”全貫穿，滿足各級人影作業(yè)指揮的需求。

2.3 試驗示范基地與研究試驗

（1） 試驗示范基地

2015年，世界氣象組織（WMO）關于人工影響天氣的聲明認為，就當前的認識水平而言，在合適的條件下，用成冰性催化劑催化過山氣流形成的混合云，對增加其降水量具有最好的經(jīng)濟前景。地形云是西北地區(qū)重要的降水云系，也是人工增雨（雪）主要作業(yè)對象。

因此，開展地形云人工增雨（雪）研究試驗是提高西北區(qū)域人影科技水平和作業(yè)效益的重要途徑。西北人影項目選擇西北最具代表性的地形云區(qū)域，同時也是我國重要的生態(tài)保護與修復區(qū)域——祁連山、天山、三江源和六盤山等，設立了地形云人工增雨（雪）試驗示范基地，科學規(guī)劃試驗區(qū)域、補充布設云降水探測設備，以期獲得試驗區(qū)域三維水汽、云水、降水場以及催化前后云中變化特征，從而凝練作業(yè)模型與作業(yè)指標，形成成套催化技術，并通過應用示范推廣，提高地形云人工增雨（雪）作業(yè)的技術水平和生態(tài)保護與修復人影作業(yè)的效益。

（2）研究試驗

人影工程建設項目往往偏重硬件建設而忽視研究試驗等軟性建設，對作業(yè)條件探測、作業(yè)識別、作業(yè)裝備、催化技術、效果評估以及相關配套技術研究和應用示范不夠充分，使得效益的發(fā)揮達不到預期的效果。為此，西北人影項目在國家發(fā)改委和中國氣象局的支持下，率先嘗試了在人影工程建設中設立研究試驗項目，在工程建設的同時依托建立的人影試驗示范基地開展研究試驗，并將研究成果轉(zhuǎn)化為工程技術進行示范推廣，縮短工程技術成果業(yè)務轉(zhuǎn)化的進程，保障工程項目效益的發(fā)揮。西北人影項目設立了祁連山、天山、三江源、六盤山地形云增雨（雪），渭北、巴彥淖爾防雹以及作業(yè)天氣背景分析等研究項目，目前已取得了階段性成果：各試驗區(qū)獲取了云降水與催化作業(yè)的多個典型個例，建立了數(shù)據(jù)集；開展了云水資源分布、地形云降水和云微物理特征等方面的研究；嵌入催化模塊的地形云數(shù)值模式研發(fā)基本完成；作業(yè)條件識別等研究試驗成果納入了作業(yè)指揮系統(tǒng)應用。

（3）技術隊伍培養(yǎng)

試驗基地建設和研究試驗項目采取公開招標的方式，吸引了國內(nèi)外人影技術力量的參與，中國科學院大氣物理研究所、國家氣候中心、蘭州大學、南京大學、南京信息工程大學、成都信息工程大學的專家參與了試驗項目研究，匯聚各方力量協(xié)同攻關。項目執(zhí)行至今，已組織多次外場試驗，開展了廣泛交流，推動國、省青年骨干科技人員參加外場試驗，與外部門專家合作凝練科學問題，總結(jié)分析試驗數(shù)據(jù)，合作發(fā)表科研成果，極大帶動了青年人才成長。

3 結(jié)論

西北人影項目在高性能增雨飛機、作業(yè)指揮系統(tǒng)、研究試驗等關鍵技術系統(tǒng)和技術措施的設計方面取得了一些新的突破，其建設成效正在逐步顯現(xiàn)。

1）飛機集成系統(tǒng)高度集成了探測、作業(yè)、通信等各類信息，研發(fā)了機上實時指導作業(yè)的催化潛力指標，并全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

2）在新舟60增雨飛機上加裝了吸濕性粉劑播撒裝置，填補了暖云催化方式的不足。

3）作業(yè)指揮系統(tǒng)實現(xiàn)了與氣象大數(shù)據(jù)的融合、格式標準的對接、顯示風格的統(tǒng)一、人影算法的通用和開放，形成了云+端的“4C+ABC”架構(gòu)，對后續(xù)人影作業(yè)指揮系統(tǒng)設計與建設具有較好的借鑒價值。

4）開創(chuàng)了在人影工程建設中設立研究試驗項目的先例，強化了工程技術成果業(yè)務轉(zhuǎn)化的應用，促進了地方人影隊伍的成長，保障了工程效益的發(fā)揮，為后續(xù)人影工程建設起到了示范作用。

2020年11月，國務院辦公廳印發(fā)了《關于推進人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展的意見》，要求：要優(yōu)化投入結(jié)構(gòu)，重點支持人工影響天氣能力建設、運行和作業(yè)保障等；要建設國家級人工影響天氣科學試驗基地和重點實驗室。分類建設人工影響天氣科學試驗示范區(qū)，持續(xù)開展人工增雨（雪）、防雹、消云減雨、消霧、改善空氣質(zhì)量等科學試驗，逐步提高科技水平和科技成果轉(zhuǎn)化成效。2021年是“十四五”開局之年，如何推進人工影響天氣高質(zhì)量發(fā)展，提升人工影響天氣業(yè)務能力和科技水平，是當前乃至今后一段時期人影工作者的核心課題。更加科學合理地規(guī)劃設計人影現(xiàn)代化工程，確保建設效益的充分發(fā)揮，需要各級人影工作者共同努力。