朝阳飞机人工增雨作业方案设计

(整期优先)网络出版时间:2021-06-24
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朝阳飞机人工增雨作业方案设计

李普庆,刘安然,张楠,李抒泽,苏长新

(辽宁省朝阳市气象局,辽宁 朝阳 122000)

摘要:自2017年4月,朝阳市使用运-12飞机开展人工增雨作业,该飞机安装了先进的大气探测设备和催化剂播撒设备,可为飞机人工增雨提供大量的观测数据、效果评估数据及科学催化技术。为进一步提高飞机人工增雨作业能力,需要根据朝阳地区天气气候条件及运-12飞机的性能,制定科学的飞机增雨作业实施方案,以期提高飞机人工增雨效果。

关键词:飞机增雨;催化技术;方案;

1.朝阳市飞机人工增雨现状

2017年4月14日,以东北区域人影中心建设项目为依托,列入国家“十二五”规划项目用于朝阳市人工增雨的运-12飞机落户朝阳,该增雨飞机安装了先进的大气探测设备、空地通信设备以及高效能的人工增雨催化播撒设备,在国内同类型人工增雨飞机中是最先进的,朝阳市人工增雨能力得到空前提高。

2.朝阳地区气候特点

2.1 朝阳市地处中纬度带,高空盛行西风环流。从西北方向源源而来的干冷空气占据本区上空,阻挡了南来的暖湿空气,对降水、特别是产生大型降水过程极为不利,致使我市大部分地区11月至翌年3月总降水量不足 20毫米。唯有夏季副热带气团北移,稳定在较北的纬度时,受东南或西南季风的影响,才可能带来一个多雨过程,时间多集中在7月下旬至8月上旬,其它大部分时间降水较少。

2.2朝阳市位于燕山山脉北坡及蒙古高原的下缘,地势自西北向东南呈三阶梯降低,北面受科尔沁沙漠的直接影响。南来的暖湿气团受燕山山脉阻挡,在南坡降水;西来的降水过程,往往因阶梯递减下滑锋消,减少降水量;来自北部科尔沁沙漠的气流含水量少,造成我市降水少于邻区。

2.3影响朝阳地区的降水过程中,主要有500百帕的高空槽,700、850百帕的切变线、地面低压系统以及冷涡系统等等,从而主要形成自西北向东南或自西南向东北移动的降水云系,也有自东北向西南移动的降水云系,但很少。

2.4 形成的降水云系以层状云、积状云或积层混合云为主。

2.5 降水云系中,春季的零度层高度大约2500-3600米,夏季的零度层高度大约在4500米以上。

3.人工增雨飞机作业方案设计依据

飞机增雨作业的催化剂作为“线源”播撒至云的中下部,其扩散宽度一般为6~12km,催化航迹宜选择平行条播方案,对于不限面积的目标区,可选条距10km、条长50~100km。

4. 根据朝阳地区天气气候实际情况进行设计实例

4.1 自西北向东南移动的降水云系

4.1.1云条件和作业目的

云条件:以积层混合云降水为主,自西北向东南移动。

作业目的:增雨,探测实验

4.1.2作业方案

作业高度:3000-4200米

催化剂类型和剂量:暖云焰条20根;

4.1.3飞行航线

飞行航线设计如图1所示。

60d417ea5d34c_html_483de64ed0d9487d.png

图1 B50CG号飞机 第01架次 飞行航线示意图

表1 拐点经纬度信息

序号

经度

纬度

地名

备注

距离

1

120°26’

41°32’

朝阳机场

航线

0

2

120°03’

41°57’

敖汉林家地

作业区域

55

3

119°24’

41°14’

凌源

作业区域

100

4

119°34’

41°11’

喀左大营子

作业区域

15

5

120°16’

41°55’

敖汉金厂沟梁

作业区域

100

6

120°26’

41°52’

北票龙潭

作业区域

15

7

119°43’

41°08’

喀左大城子

作业区域

100

8

119°54’

41°04’

喀左老爷庙

作业区域

15

9

120°37’

41°50’

北票大三家

作业区域

100

10

120°26’

41°32’

朝阳机场

航线

35

(根据空管部门要求,精确到度分秒)

4.2 自自西南向东北移动的降水云系

4.2.1云条件和作业目的

云条件:以积层混合云降水为主,自西北向东南移动。

作业目的:增雨,探测实验

4.2.2作业方案

作业高度:3000-4200米

催化剂类型和剂量:暖云焰条20根;

4.2.3飞行航线

飞行航线设计如图2所示。

图2 B50CG号飞机 第01架次 飞行航线示意图60d417ea5d34c_html_752efcba6fa224c.png

表2 拐点经纬度信息

序号

经度

纬度

地名

备注

距离

1

120°26’

41°32’

朝阳机场

航线

0

2

119°24’

41°14’

凌源

作业区域

90

3

119°58’

41°05’

喀左尤杖子

作业区域

50

4

120°05’

41°11’

朝阳县胜利

作业区域

15

5

119°26’

41°22’

凌源热水汤

作业区域

55

6

119°29’

41°30’

建平沙海

作业区域

15

7

120°14’

41°16’

朝阳县北四家子

作业区域

65

8

120°20’

41°21’

朝阳县南双庙

作业区域

15

9

119°37’

41°36’

建平小塘

作业区域

65

10

119°45’

41°42’

建平朱碌科

作业区域

15

11

120°33’

41°26’

朝阳县孙家湾

作业区域

75

12

120°42’

41°33’

朝阳凤凰山

作业区域

16

13

119°53’

41°49’

建平县青松岭

作业区域

75

14

120°03’

41°55’

敖汉杨家地

作业区域

16

15

120°51’

41°39’

北票大板

作业区域

75

16

120°26’

41°32’

朝阳机场

航线

35


五、按照设计方案实施增雨作业后取得的效果

2020年5月21日,天气系统为东北冷涡影响,按照设计方案,其飞行轨迹为如图1所示,飞行作业后,增加降水量0.9亿立方米,效果明显。

.结论

1.根据不同的天气系统,设计出不同的飞行作业方案;

2.具体的设计飞行高度、范围、时间、播撒剂量,要根据天气预报以及临近天气资料(如雷达、天气云图等)进行调整,以期达到最佳增雨效果。


作者简介:

李普庆,1966年9月出生,男,辽宁省黑山县人,中央广播电视大学计算机技术应用专业,本科学历,高级工程师职称。主要研究方向为人工影响天气。