报告方:六盘山人影办公室
本报告使用六盘山气象站及相邻的隆德气象站和泾源气象站降水、雨滴谱和雾滴谱资料对试验数据进行统计分析
2020年8-10月进行试验
催化作业由项目组通过网络远程操控实施。累计实施带电粒子催化作业7980次,剔除后作业次数为7164次。
隆德、六盘山气象站之间距离为9km,泾源、六盘山气象站之间距离为21km,隆德、泾源气象站之间距离为22km。
以六盘山气象站为作业影响站点,隆德气象站和泾源气象站为对比站点,比较受催化影响站和未受催化影响站降水量、雾滴谱和雨滴谱特征差异。
相较2019年,2020年六盘山气象站8-9月份累计降水量增加了近12mm,而隆德、泾源两站累计降水量分别下降了24.4mm和78.2mm。
2016年-2020年,隆德、六盘山、泾源三站降水量呈波动变化。
2016-2020年8-9月六盘山、隆德、泾源三站平均降水日数分别为34.6、26.8和33.6天,2020年三站8-9月份降水日数较2019年降水日数分别增加了9、14和8天,均达到2016-2020年期间的最高值。
利用六盘山气象站、泾源大湾、隆德城关激光雨滴谱仪测量的雨强、雨滴数浓度、粒子最大直径等参量,以六盘山气象站为催化影响站,泾源大湾和隆德城关为对比站,逐催化个例对比分析带电粒子试验数据
列举8月1日、8月3日、8月4-5日、8月10-11日、8月12日、8月21-23日、8月25日、8月29日、9月5日、9月9日、9月13日、9月14日、9月16日、9月20-22日、9月25日、9月27-28日、9月30日-10月1日的三处的雨强,最大雨强、雨滴最大直径。不能得出有明显的结论。
六盘山区目前只有六盘山气象站部署有雾滴谱仪1部。利用六盘山站雾滴谱仪对带电粒子催化作业期间对雾滴平均粒子浓度、中值体积直径、液态水含量以及有效直径等主要参量的时序变化进行比较
列举数据的日期同雨滴谱,数据为粒子数浓度、液态水含量、中值体积直径和有效直径平均值
2020年8-10月,利用在六盘山建成的3套带电粒子降雨催化基站在开展了带电粒子催化作业,累计作业次数7164次(剔除了作业电压小于15V的作业次数)。根据催化作业期间六盘山气象站的降水、能见度和相对湿度挑选出了20次符合催化作业合理性的天气过程。对过程期间六盘山、隆德、泾源三个气象站的降水、雨滴谱和雾滴谱观测数据进行了分析。
通过对带点粒子催化作业时段雨量比较来看,2020年六盘山气象站8-9月份累计降水量较2019年出现了增加了近12mm,而隆德、泾源两站累计降水量则出现了下降,分别下降了24.4mm和78.2mm。2020年六盘山、隆德、泾源8-9月份降水日数分别高出平均降水日数7.4、9.2和5.3天,较2019年降水日数分别增加了9、14和8天,均达到2016-2020年期间的最高值,其中六盘山和泾源2020年8-9月降水日数为近5年最高,六盘山站降水日数较第二高值多出5天,泾源站比第二高值多出1天,隆德与2017年持平。催化作业时段内,六盘山、隆德、泾源有降水的时次总共为295时次,其中六盘山降水最大的时次为142次,泾源站降水最大的时次为120时次,隆德站降水最大的时次为33次。同一时次三站均有降水的时次为114时次,其中六盘山站降水最大的时次为50时次,占比43.9%,泾源降水最大的时次为42时次,占比36.8%,隆德降水最大的时次为22时次,占比19.3%。只有六盘山站有降水的时次为52时次,只有泾源站有降水的时次为34时次,只有隆德有降水的时次为3时次。
利用六盘山气象站、泾源大湾、隆德城关激光雨滴谱仪测量的雨强、雨滴数浓度、粒子最大直径等参量,以六盘山气象站为催化影响站,泾源大湾和隆德城关为对比站,逐催化个例对比分析带电粒子试验数据,通过对比发现,层状云降水过程中各参量时序变化平稳,起伏较小,而对流云或混合云降水中则起伏较大。选取的17次催化降水个例中,六盘山站雨强、最大粒子直径和数浓度均比隆德、泾源两站大的个例有4次,占比23.5%;有两个参量及以上(含3个)为最大的个例有6次,占比35.1%;有三个参量均为一般或最小的有5次,占比29.4%。最大雨强在三站中最大的个例有9次,占比52.9%;最大粒子直径在三站中最大的个例有6次,占比35.1%;最大数浓度在三站中最大的个例有7次,占比41.2%。
利用六盘山气象站雾滴谱仪器数据,对选取的14次催化作业时段六盘山站有雾的个例中的粒子数浓度、液态水含量和粒子中值体积直径等参量进行了统计分析,经统计,催化作业时段六盘山气象站雾滴粒子数浓度、液态水含量和中值体积直径平均值分别为135.3个/cm3、0.12g/cm3和12.4μm。
由于目前没有更加精细的观测手段来对发射到空中的电粒子进行跟踪监测,带电气溶胶粒子的静电场对其他中性水分子簇团存在极化效应效果无法观测到,带电气溶胶粒子对被极化的水分子簇团的电场凝聚力凝结速率增加程度无法计算,因此还不能做出定量分析,给出定性结论。
目前离带电粒子催化装置所处的位置均在六盘山气象站附近,正好处于天气雷达的探测盲区,而六盘山气象站仅有的几种单点地基云降水探测设备代表性较差,无法对带电粒子催化云系云物理观测微观变化进行全面连续观测。
分析历史资料发现,六盘山地形可明显增加水汽的辐合和上升运动,对降水的增幅作业十分明显,六盘山气象站年降水量比离六盘山气象站仅有10公里的隆德气象站多100毫米左右。在利用降水进行催化效果分析时,无法剔除地形的影响。
在带电粒子催化作业时段,六盘山区同时还在进行地面火箭、高炮、烟炉作业以及飞机人工增雨作业。经统计,带电粒子催化作业同期六盘山区开展地面火箭、高炮作业累计14次,烟炉作业16次,飞机增雨作业2架次。在同一次过程中,如同时有多种手段的催化作业,催化作业效果会互相叠加和影响,很难剔除带电粒子催化以外的作业手段的影响。
催化作业数据显示,2020年8-10月六盘山三个带电粒子催化降雨基站进行了持续催化作业,未根据实际天气条件进行有选择的催化作业。一次降水过程中,降水前、降水开始、降水过程中、降水结束以及降水后期均为催化作业时段,导致无法进行催化作业前后的云降水主要参量的时序演变对比分析。
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