一次农业抗旱飞机人工增雨探测个例分析摘要：人工增雨是一项复杂的人工干预局部大气过程的科学实践，本文基于卫星、雷达、探空、飞机云雨微物理观测及地基观测等资料，对2005年6月21日一次农业抗旱飞机人工增雨个例进行分析。结果表明：此次是以低压天气系统为背景的雨层云（Ns）降水过程，云中液态水和过冷水含量具备增雨基本条件;地面至高空，系统稳定少动、降雨持续性强，云中可降水粒子浓度0℃层以上分布趋势为先增后减，但总体大于0℃层以下浓度;云层下湿上干、温度露点差随高度增加、云中存在较强上升气流，利于云体发展，具备一定的增雨潜力。关键词：人工增雨;宏微观特征;微波辐射计;PMS;低压系统基金项目：国家重点研发项目“我国北方局地突发性强降水机理及预报方法研究”编号：2018YFC1507300：P481文献标识码：ADOI编号：10.14025/jki.jlny.2019.24.083吉林省是国家重要商品粮生产基地，多年来粮食产量和人均占有量均居国内前列。同时吉林省也是水资源严重匮乏的省份，全省水资源总量仅为402亿m3。吉林省年平均降水量为612.4mm，中部地区的长春市年平均降水量为577.1mm，东南部地区的集安市降水量最多，年平均降水量为917.6mm，西部地区的通榆降水最少，年平均降水量为370.7mm。受降水空间分布影响，吉林省西部为半干旱区，南部为湿润区，其他地方为半湿润区。受季风气候影响，吉林省四季降水量以夏季最多，占全年降水量的60%以上，4～5月降水量仅占全年的14%，吉林省春旱发生频率较高，尤其西部地区有“十年九春旱”之说[1]，对吉林省粮食生产造成严重影响，因此，吉林省自1958年便在全国率先开展了飞机抗旱人工增雨作业，并一直延续至今，人工增雨已经成为吉林省农业抗旱减灾的一项重要科技手段。1天气概况2005年6月20日～22日08时和20时500hPa高空图有一低压天气系统影响吉林省中部地区，22日08时500hPa高空图显示原有高空槽发展加深，并有一股冷空气伴随高空槽西北路径移入吉林省;850hPa和500hPa高空图低压与高空槽位置配置基本一致，且低压中心有一横向切变线，覆盖长春至白山一线，而中东部地区出现了西南风风速辐合区;从温度场配置来看，吉林省处于冷槽演变过程中，-12℃冷中心在吉林省东部地区，全省温度露点差均≤4℃，属于湿区范围。综合分析：吉林省处于高空槽、低层切变线的共同作用下，热力条件和水汽条件配合较好。2飞机探测资料分析2.1机场地面实况从2005年06月21日早6：30分记录的机场地面实况：地面实时气压997hPa、温度17℃、湿度93%、南风6m/s、蔽光层积云（Scop）、中雨、低压天气系统，这些数据与长春54161站基测和放球瞬间监测数据较为一致。2.2飞机探测资料分析2.2.1宏观资料分析增雨飞机于6月21日早06：44分从长春大房身机场起飞，沿“长春-公主岭-伊通-长春”航线飞行，同时开启飞机机载PMS-2DP、2DC、FSSP-100、KLWC-5（液态水含量仪）、机载微波辐射计、GPS（卫星定位系统）等观测设备，实施大气探测与数据取样工作。飞机起飞后先是逐步爬升到云底（1000m）飞行20分钟后继续向上爬升，并且每爬升600～800m之后便保持高度平飞5分钟，之后接续向云顶目标飞行，且直至云顶;在云顶高度保持飞行15分钟后改为下降飞行。飞行探测过程中，探测到的降雨云主要为雨层云（Ns），其云底高度为1000m左右，包括一些碎雨云（Fn）。飞行过程中探测到的云顶高度为5500m，零度层高度为3600m（这与探空探测到的零度层高度3769gpm十分接近）。此外，在飞机钻云爬升、平飞和下降探测过程中，观测到“云体较黑、间歇性颠簸、零度层高度以上云体较亮、冰晶较多、飞机风挡和机翼、轮胎结冰较厚等实际情况”都说明了该目标云系含水量丰富、过冷水较多、系统结构稳定、降雨在持续等实际状况。2.2.2微观资料分析雨层云（Ns）是厚而均匀的降水云层，能遮光蔽日，呈现暗灰色，水平分布范围广，通常降连续性雨或雪，且云低混乱，无明显边界，此次探测完整地反映了雨层云的这些概念特征。图1和表1为机载微博辐射计观测数据+GPS高度数据叠加效果图和机载PMS参数变化表，二者很好地反映了探测云体各层的液态水含量、云粒子浓度变化、温度等变化[2]。根据图1显示的数据可知，...