攻关云系技术提高人工增雨水平——人工影响天气技术集成综合科学试验与示范应用项目取得进展

当下，人工影响天气在防灾减灾、生态文明建设等方面日益发挥着重要作用，人工影响天气的科技水平也得到有效提升。然而，受观测资料所限，科学家对关键区典型云系的精细结构、降水形成机制和增雨潜力的认识还不够。由中国气象科学研究院牵头的“人工影响天气技术集成综合科学试验与示范应用”项目自2020年1月立项以来，项目团队开展了多次外场综合观测试验，对相关问题的解决取得了阶段性成果。

项目创新——

外场试验与数值模式相互验证

典型云系技术攻关有重要进展

近几年，机载云物理探测仪器、地基观测设备和数值模式发展迅速，通过外场试验和数值模拟来研究云系的精细结构、增雨潜力和催化技术已成为可能。在代表性区域开展典型云系外场综合观测和催化试验，对于增强科学、精准、安全作业能力以及提高我国人工影响天气科技水平具有重要意义。

需求决定研究方向。项目负责人、中国气象局云雾物理环境重点开放实验室主任陈宝君介绍，作为国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项，该项目聚焦人工影响天气的主要外场试验关键内容，通过对资料的丰富完善，进一步认识关键区典型云系的精细结构、降水形成机制和增雨潜力。

值得关注的是，外场综合观测试验是项目的主要特色。通过外场综合观测试验、数值模式相互检验结果，进一步推进业务化应用和指导，是项目的一大亮点。

项目团队针对华北层状云、祁连山地形云和南方对流云，通过外场试验结合数值模拟，揭示典型云系宏微观结构特征和增雨潜力，分别研发了华北层状云宏微观结构和降水形成机制、增雨潜力和多架飞机联合催化技术，祁连山地形云宏微观结构及演变特征和适宜的催化技术，以及南方对流云精细结构与随机催化作业效果评估技术。

“这些技术的应用，将有效提高华北等水资源短缺地区和生态环境脆弱地区的人工影响天气作业水平。”陈宝君说。

在技术研发的基础上，项目团队还对云物理探测设备、催化剂和催化设备在实际云降水环境中的适用性进行验证，评估人工增雨新技术、新设备的实际应用效果，建立涵盖人工增雨业务全链条的作业指标与技术体系，并在华北、祁连山和皖赣闽等几个典型试验区进行示范应用，取得较好的效果。

成果应用——

任务分解促多项研究齐头并进

项目阶段性成果和效益已显现

2020年8月15日，受西南气流影响，祁连山北麓出现地形性降水。此次过程因地处祁连山，并且达到强降水量级，被项目团队成功锁定为地形性降水研究案例。研究表明，低空急流对祁连山的强降水加强起着重要作用，而高层云中存在清晰的对流泡（在大范围层状云中夹有小的对流单体），则是引发祁连山北坡地形性降水增强的主要因素。

在此基础上，项目团队利用多普勒雷达资料，结合气象观测资料及L波段探空秒数据，明确了祁连山北麓不同类型强降水过程中地形的影响效应，分析了大地形整体抬升形成的“列车效应”及局地小地形的汇集作用，得出祁连山地形影响下的云降水演变特征与机理。

陈宝君认为，祁连山地形影响的研究成果，对于进一步分析不同地形下降水发生机理及演变特征具有重要示范作用，可为祁连山地区人工影响天气科技水平进一步提升提供支撑。

与祁连山地形性降水机理研究齐头并进的，是项目团队同时推进的其他几项攻关任务。通过任务分解，多点发力，项目成果和效益日渐丰硕。

项目团队在北京、河北、内蒙古等三个省（自治区、直辖市）组织开展了多次华北多机联合观测试验，建立了基于深度学习模型的雷达回波外推新方法，初步应用于北京试验区，并在对流云垂直精细结构特征研究、地基燃气炮增雨作业试验与观测分析等方面取得进展。

目前项目已进入中期阶段，项目团队已研制出观测数据、云数值模式、作业指标的集成技术和方法，有效提高了人工影响天气业务水平。通过外场试验研究，研究人员将进一步明确国产新型云物理探测设备在实际云降水环境中的适用性，明确人工增雨新技术、新设备的应用效果，为人工增雨新技术的发展提供研究基础，提高人工增雨理论研究水平和业务科技水平。

（作者：宛霞责任编辑：张林）