方軍文，丁東明

（新疆昌吉州瑪納斯縣人工影響天氣雷達站，新疆 瑪納斯縣 832200）

人工增雨效果的評估檢驗是人工影響天氣研究和作業(yè)的關(guān)鍵性問題，它是人工影響天氣研究中最困難的科學問題之一。客觀、科學和定量地評價人工增雨效果不僅能促進人工影響天氣學科的發(fā)展，而且也能為人工增雨作業(yè)提供科學依據(jù)[1]。人工增雨作業(yè)效果的綜合檢驗方法前期主要有統(tǒng)計檢驗、物理檢驗和數(shù)值模擬檢驗等，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和云物理過程研究的不斷完善，中國氣象局自主研發(fā)的中國區(qū)域多源融合實況分析1公里分辨率產(chǎn)品（ART_1 km，地面，以下簡稱“1公里實況產(chǎn)品”）投入業(yè)務應用，進一步滿足災害性天氣監(jiān)測預警、智能網(wǎng)格預報及智慧氣象服務對更高分辨率實況產(chǎn)品的需求。1公里實況產(chǎn)品包括區(qū)域逐小時降水、2 m高度氣溫、2 m高度濕度、10 m高度風等4個要素14種產(chǎn)品，空間分辨率為1 km，最快時效達5 min，綜合利用了地面自動站觀測、天氣雷達、風云衛(wèi)星、數(shù)值模式等多源資料和數(shù)據(jù)，采用概率密度匹配、貝葉斯模型平均、多重網(wǎng)格變分、最優(yōu)插值等核心融合分析技術(shù)，捕捉以強對流天氣為代表的小尺度災害性天氣動向，為準確預報提供更優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)意義重大，產(chǎn)品在人工增雨外場實驗、效果評估實況天氣等需要高精度數(shù)據(jù)的領(lǐng)域均可應用。

1 天氣背景

2022年7月1日，受高壓脊控制，瑪納斯縣持續(xù)出現(xiàn)≥33.0 ℃的高溫天氣，6月30日至7月2日，由烏拉爾山槽東移，不斷分裂短波，瑪納斯縣出現(xiàn)小到大雨，降水量6.2 mm。

2 過程簡述

2022年7月1日傍晚，瑪納斯縣雷達站北部（六戶地、北五岔紅柳坑村）防區(qū)西南和西北出現(xiàn)強對流天氣過程，22：50前后降大雨。由瑪納斯縣711雷達的組合反射率回波可見，當日傍晚20：54～23：25在雷達站北部防區(qū)（六戶地、北五岔紅柳坑村）西南、西北方向先后出現(xiàn)多個強對流單體回波，總體的對流形態(tài)以分散的對流單體活動或線狀對流系統(tǒng)為主，未觀測到明顯的超級單體或強颮線系統(tǒng)。從圖1可以看出，此對流單體初產(chǎn)生于瑪納斯縣六戶地作業(yè)點西北距離測站71 km處，并于22：50在北五岔鎮(zhèn)紅柳坑村降大雨。由雷達回波產(chǎn)品可見，該單體的初生階段大約在當天傍晚20：50，初始回波強度47.9 dBz、方位289°，云頂高7 900 m，強中心高5 700 m，云底高4 667 m，隨后對流單體持續(xù)加強發(fā)展。至21：40前后，其系統(tǒng)的最強回波已達73 dBz，期間在該對流單體下游地區(qū)又觸發(fā)多個單體對流系統(tǒng)，但總體上幾個對流單體保持相互獨立，偶有合并。隨后的時間段內(nèi)（22：00～22：10）對流單體繼續(xù)發(fā)展并維持強度，向東偏北方向移動。從圖2可以看出，在21：59對流云已壓近六戶地鎮(zhèn)1號、2號作業(yè)點上空。云頂高度11 300 m，其強度已達到74 dBz，強中心高度3 600 m，六戶地作業(yè)點間斷發(fā)射WR-98彈33枚，作業(yè)后降小雨。至22：15前后，該對流單體發(fā)展至最強階段，回波結(jié)構(gòu)密實，云頂高度13 400 m，其強中心達到74 dBz，強中心高度9 000 m，零度層高度100 m。在22：25對流單體已移到北五岔鎮(zhèn)紅柳坑村防區(qū)。紅柳坑村2號、3號移動火箭車作業(yè)點在22：25～22：55期間根據(jù)對流云發(fā)展情況間斷發(fā)射27枚WR-98火箭彈。由雷達回波產(chǎn)品可見（22：35～22：50）強回波中心一方面向上延伸，另一方對流云下部強回波重心明顯下移，強回波已經(jīng)接地。此時開始降大雨。至此之后，該對流單體進入減弱消亡階段，至23：25后移出紅柳坑作業(yè)點防區(qū)。

圖1 2022年7月1日21：00分至22：10分雷達回波及剖面圖

圖2 2022年7月1日22：15至23：25雷達回波及剖面圖

利用中國氣象局研發(fā)的“1公里實況產(chǎn)品”對瑪納斯縣2022年7月1日傍晚的一次防雹增雨作業(yè)進行效果檢驗評估。

3 增雨效果區(qū)域回歸統(tǒng)計檢驗

3.1 作業(yè)區(qū)與對比區(qū)地面降水量做對比

作業(yè)區(qū)：北五岔鎮(zhèn)紅柳坑村，近1 h降水6.2 mm，近3 h降水3.9 mm，近12 h降水3.9 mm，近24 h降水3.9 mm。

對比區(qū)：蘭州灣鎮(zhèn)畜產(chǎn)品安全監(jiān)管站因為作業(yè)，近1 h降水0.0 mm，近3 h降水0.1 mm，近12 h降水0.1 mm，近24 h降水0.1 mm。

對比區(qū)：昌吉市新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院未作業(yè)，近1 h降水0.0 mm，近3 h降水0.0 mm，近12 h降水0.0 mm，近24 h降水0.0 mm。

對比區(qū)：烏市沙依巴克區(qū)，近1 h降水0.0 mm，近3 h降水0.0 mm，近12 h降水0.1 mm，近24 h降水0.1 mm。

采用中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)“1公里實況產(chǎn)品”提供的降雨數(shù)據(jù)，對作業(yè)區(qū)和非作業(yè)區(qū)降雨結(jié)果進行對比，2022年7月1日紅柳坑村增雨作業(yè)前近24 h、12 h、3 h降雨量分別都是3.9 mm，作業(yè)后降雨量為6.2 mm。非作業(yè)區(qū)瑪納斯縣蘭州灣鎮(zhèn)區(qū)、昌吉市區(qū)、烏市沙依巴克區(qū)這三個區(qū)域在2022年7月1日22：00以后降雨量都為零。

3.2 自動氣象站降雨量

2022年7月1日瑪納斯縣北五岔鎮(zhèn)紅柳坑村自動氣象站數(shù)據(jù)顯示，22：40降雨量為0.6 mm，22：50降雨量為2.2 mm，23：00降雨量為0.1 mm，23：30降雨量為零。

瑪納斯縣北五岔鎮(zhèn)紅柳坑村“自動站”檢測的降雨量數(shù)據(jù)和“1公里實況產(chǎn)品”提供的降水數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)發(fā)射WR -98增雨彈60枚作業(yè)后，紅柳坑村22：25～22：55降雨效果顯著。

4 小結(jié)

本文對瑪納斯縣2022年7月1日一次人工防雹增雨作業(yè)效果，通過“自動站”檢測的降雨數(shù)據(jù)和“1公里實況產(chǎn)品”提供降雨數(shù)據(jù)進行對比、分析評估檢驗，增雨效果明顯。進入夏季，全縣部分地區(qū)旱情呈現(xiàn)逐步加重的趨勢，造成部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊旱情嚴重。瑪納斯縣人工影響天氣雷達站抓住有利時機，適時組織開展人工增雨作業(yè)，有效緩解了旱情。在今后的人影工作中，對空中發(fā)展的對流回波要重點關(guān)注，以免錯失最佳的作業(yè)時機。