江淮对流云人工增雨作业效果检验技术方法研究和个例分析

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本文在总结归纳国内外对流云增雨作业效果检验方法的基础上,针对江淮对流云增雨作业效果检验的具体应用,对区域历史回归方法从选择目标区与对比区,选取作业样本和历史样本以及考虑统计检验算法的适用条件方面进行改进;发展基于多普勒雷达探测基数据的云体回波识别追踪及物理检验方法,并从识别追踪作业单元,客观选择对比单元,选取雷达回波物理参量,对比分析作业前后作业单元和对比单元物理参量的变化等方面进行优化,使得更适合江淮对流云增雨作业效果检验。利用安徽省国家级地面气象站降水量日值数据和覆盖目标区的SA雷达探测基数据,将区域历史回归分析统计检验方法和播云多普勒雷达识别追踪及物理检验方法相结合对2012、2013年6-8月江淮对流云地面增雨作业个例进行效果检验分析,得到结论如下:(1)2012年6月28-30日个例属于副高外围型环流背景下的江淮对流云增雨作业,统计检验得到绝对增雨37.20mm,相对增雨65.17%,显著性水平α=0.0904。两个作业对流单元的定性物理检验表明,埇桥区作业点未把握好作业时机,第一次催化作业抑制了作业单元的减弱趋势,第二次作业结束后约20min作业单元分裂,不具备对流进一步发展的条件,作业效果不太明显;泗县作业点的作业时机较好,催化作业抑制了作业单元物理参量的继续减小,各物理参量较对比单元增加显著,促进作业单元对流再次发展,延长其生命期,带来明显的增雨效果。(2)2012年8月9-10日个例属于台风倒槽型环流背景下的江淮对流云增雨作业,统计检验求得绝对增雨21.94mm,相对增雨73.82%,显著性水平α=0.0954。对该个例中两个作业点对同一对流单元的火箭增雨作业进行物理检验分析,由于对流云局地性强、复杂多变的特点,在雷达探测范围内找到的对流单元对比作用不明显;但结合作业期雷达回波,作业前作业单元各物理参量发展缓慢,有与邻近小单体合并的趋势,第一次作业后迅速合并发展,两次作业结束后,作业单元各物理参量迅速增加,较作业前更大,对流进一步发展,催化作业带来明显的增雨效果。(3)2013年7月18-19日个例属于华北低槽型环流背景下的江淮对流云增雨作业,统计检验得到绝对增雨24.50mm,相对增雨63.16%,显著性水平α=0.2829。对该个例中一次对流单元作业的物理检验分析表明,作业时机把握较好,作业结束后20min作业单元各物理参量经历两次连续增加,较对比单元的正偏离逐渐增大,但作业单元作业前有合并的趋势,催化作业对作业单元的对流发展有一定作用,但不太明显。三个个例统计分析相对增雨均在50%以上,同作业前后实际天气状况比较一致;除了第三个个例统计检验结果的显著性较差,其余两个个例统计检验结果的显著性较好。对作业个例中作业对流单元的定性物理检验表明,作业时机和作业部位的把握很重要;在具备对流进一步发展的条件时,催化作业使得作业单元各物理参量较对比单元的正偏离逐渐增大,促进作业单元对流进一步发展,延长作业单元生命期,最终增加地面降水量,得到的结果同统计检验分析比较一致。综上,将统计检验和物理检验相结合对江淮对流云非随机地面增雨作业进行效果检验的技术方法是可行的。
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