WR-98型新型火箭与37高炮在人工影响天气应用中的对比

高艳平

摘 要：将WR-98型新型火箭与“37”高炮2种人工影响天气作业工具的主要性能、技术参数加以对比，根据天气状况结合运城市工作实际情况，合理使用人工影响天气作业装备，实行科学化作业，使现有人工影响天气作业工具发挥最佳效能，提高人工影响天气作业效益。

关键词：新型火箭;“37”高炮;对比效益

中图分类号：S16

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190930053

1 概况

运城市自然气候十年九旱，针对旱灾和雹灾，市委市政府高度重视，加大人影队伍建设，利用气象现代化建设成果，积极开展人工影响天气作业，将人工增雨和人工防雹作为农业防灾减灾的重要措施来抓。气象部门需要应用人工影响天气工作，帮助各行各业克服气象灾害，让各行各业能够在适宜的气象环境下开展生产活动。随着社会和经济的不断发展，人工影响天气工作对作业的安全性和科学性要求也越来越高，因此，根据常用作业工具的不同特点，对其在运城市人工影响天气应用中的功能与效益做对比分析是十分必要的。

运城市现有“37”高炮65门，新型火箭发射系统10部。由于受到自然气候条件和地方经济等多种因素的制约，高炮主要集中分布在临猗、万荣、永济等易发生雹灾的县区，火箭发射系统则大多集中在干旱较严重的地区，这种相对合理的配置已基本覆盖了全市果业产区和经济作物区。

2 作业工具对比

2.1 技术参数对比

人工影响天气作业工具射击仰角范围一般在40°～85°之间，但在实际工作中，要根据催化云层性状等条件来判断。射角过高，距离近，影响的范围过小;射角过低，催化剂播撒高度不够，不能正常发挥作用，因此对比分析都取射击仰角在45°～70°之间来进行。

2.1.1 影响范围对比

新型火箭沿弹道轨迹线源催化，其播撒路径长，从表1可以看出，火箭的催化播撒弧度可达5km，“37”高炮采用点爆式播撒催化，它的催化剂播撒弧度小于0.1km，由此可以看出，火箭的播撒弧度是高炮播撒弧度的50倍。

2.1.2 催化能力比较

WR-98型火箭选用中国气象科学研究院和北京理工大学联合研制的BR-91-Y型高效AgI焰剂，工艺性能良好。经云室测定表明：在-8～-10℃温度条件下，AgI的成核率达到1015/g，如果按1枚火箭弹携带10gAgI计算，则在温度为-10℃的条件下，可产生的冰核数目比1发83型三七高炮弹高6个量级。

火箭作业覆盖面积大，作业高度高，且线源扩散效果好，对大范围天气过程有显著效果，适用于大范围的人工增雨（雪）作业。山西运城地区的WR-98火箭发射系统大多为车载式或拖车式，具有机动性好、灵活作业等特点，故用于突发事件应急或者局地补盲等局地临时性作业较多。因为火箭采用的是单一播撒催化剂的方式，所以对云体的催化效果有一定滞后性。

“37”高炮既具有火箭作业的一般特性，也具有其特殊性。从传统的角度来说，“37”高炮具备了火箭作业的工作原理。“37”高炮应用携带催化剂的炮弹作为催化剂，应用催化剂与云层的相互作用改变原来的天气气象，应用催化剂产生的垂直效应和辐射效应来改变天气气象。“37”高炮的特殊性在于其撒播方式造成的催化效果为定点快，形成的效果容易预测，催化效果十分显著。因为具有这样的特点，所以“37”高炮适用于流动性的天气中。随着社会向前发展，人们优化了“37”高炮的作业方式、运输方式，并精确了其计算方式，目前这种作业方式被广泛使用。

2.3 实际工作可行性对比

由于受地方经济限制，各地财政对人工影响天气工作投入力度大不相同。从实际情况出发，防雹工作需要过量播撒才能形成有效竞争机制，而“37”炮弹与新型火箭弹价位相差十倍以上，这也是一些贫困地区选择作业工具时考虑的因素之一。

3 在人工影响天气应用中的效益对比

3.1 人工增雨

“37“高炮对层状云作业后降水的效果几乎不明显，高炮作业后，雨强没有明显的变化，有的甚至根本无雨。

WR-98新型火箭，由于成核率高且线源播撒催化面积大，人工冰核扩散充分，在作业后，增雨效果非常明显，雨强明显加强。在多次增雨及森林灭火作业中，新型火箭优越的机动能力与明显有效的增雨能力，得到充分的展示。

2017年8月5日17∶35，位于山西省运城市南城乡小李村一带发生森林火灾，气象部门抓住8月7日有利的作业时机，实施开展人工增雨作业，共发射WR-98型增雨火箭弹22枚，增雨效果明显，根据雨量站反馈的数据显示，增雨作业后城区雨量达到2.4mm，火场附近区域降雨量达到了6.2mm。使用WR-98增雨火箭进行人工增雨作业为这次森林火灾扑灭工作做出了重要贡献，由于成效显著，人工增雨助力扑灭森林火灾工作得到市委、市政府及森防指挥部的高度评价。

3.2 人工防雹

在开展人工防雹工作时，有时会遇到流动性天气。流动性天气是可以应用稠度测定仪检测出来的，一般来说，稠度测定值越大，天气的流动性越强。在天气出现流动性较大的情况下，应用普通火箭作业的方式来干预冰雹的形成会存在一些问题。在开展人工防雹工作中，经常要应用雷达来捕捉冰雹的形成。由于受到环境与技术的限制，雷达在接受反馈波时，容易产生数据延时。此时，如果依雷达提供的数据来完成火箭爆炸作业，那么当火箭完成爆炸以后，有一部分的流动已经转移，即不在火箭爆炸的影响范围内。此时，就会造成火箭爆炸不能完全干预冰雹形成的问题。“37”高炮具有爆炸和催化2项功能。当“37”高炮完成作业以后，会释放催化剂，即使空中的云层存在对流，这些流云也会吸收催化剂。当然，流云吸收催化剂的过程是缓慢的。现将“37”高炮影响的范围分为爆炸影响范围内和影响范围外。在爆炸影响范围内的流云，受爆炸的影响，该区域内会受到爆炸的影响，流云迅速发生变化，于是在数分钟内，冰雹便会形成降雨。而在区域范围外，吸收了催化剂的流云，会缓慢的发生变化，在移动了一定的距离，逐渐受到催化作用以后，也会变成降雨。在开展人工防雹作业时，“37”高炮是非常適合来完成作业的。

2016年6月4日16∶06，从陕西省移动过来的强回波进入山西省临汾运城交界处的乡宁县和河津市，该对流回波发展迅速，16∶18进入万荣县后，回波面积增大，强度增强，16∶30出现典型的冰雹云的重要识别和预警指标“V型缺口”，17∶12强回波南移进入临猗县境内，回拨强度跃增至68dBz，同时出现了钩状回波;17∶48 强回波的移动路径改变为向东移动，18∶36永济市上空出现了52dBz的强回流回波，向东南偏南移动。针对发生的天气变化，运城局先后积极组织各个县局开展了5次大规模的防雹作业，特别是万荣、临猗、夏县局在开展防雹作业过程中严密监视天气变化，提前向各炮手发短信预警，指挥开展防雹作业，累计发射37防雹炮弹2877发，由于万荣、临猗、在冰雹发生时及时使用“37高炮”进行防雹作业，有效地减轻了冰雹的影响，降低了农作物的经济损失。

4 小结

WR-98新型火箭，由于成核率高且线源播撒催化面积大，人工冰核扩散充分。所以在人工增雨方面效果明显。

“37”高炮采用的是爆炸式与点式催化方式进行人工影响天气，通过断续的爆炸产生的冲击波来抑制冰雹云中的上升气流，使云中已形成的冰雹或大滴无法持续得到上升气流的冲顶支撑而下落。因此，爆炸防雹主要原理是泄雹降水的原理。

火箭具有成核率高、播撒面积广的特点，“37高炮”既具有空气动力扰动，又有催化剂播撒效果，如果“37”高炮、火箭能合理配置，充分发挥各自的优势，在高炮固定增雨防雹网络的基础上配合火箭机动作业，互为补充，可以使人工影响天气工作发挥出更大效益。

参考文献

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