热孜亚·克比尔 刘新强 米日芭奴·艾则孜 卡地亚·托乎提
摘要 利用X波段双偏振多普勒雷达对2021年6月13日阿克苏地区温宿县强冰雹天气过程进行了分析,并提出了提高人工影响天气指挥作业效益的策略,供大家参考。
关键词 双偏振雷达;雷达回波特征;策略
中图分类号:P48 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2021)11–0087–02
新疆阿克苏温宿县,隶属于阿克苏地区,位于西部天山中段的托木尔峰南麓,塔里木盆地西北边缘,东与拜城县、新和两县交界,南与阿克苏市比邻,西隔托什干河与乌什县相望,北与吉尔吉斯斯坦共和国、哈萨克斯坦共和国及新疆伊犁哈萨克自治州的昭苏县接壤,介于40°52′N~42°15′N,79°28′E~81° 30′E,东西长171 km,南北宽158 km,总面积14 569.3 km2。温宿县是阿克苏地区的粮棉林果业基地。地理位置特殊山区河流平原并合在一起,冰雹是温宿县春夏秋季灾害性天气之一,每年因冰雹天气给农业生产、交通运输和人民生命财产等造成严重的危害。本文结合实地勘察、雷达观测资料,强对流天气降雹原因分析,提出了一些相应的防御措施。
利用阿克苏SCRXD-02P型双偏振雷达资料,对温宿县强冰雹天气发展演变过程进行跟踪观测和防雹作业指挥过程开展分析和研究,人工防御措施提供参考。
1 天气实况
2021年6月13日19:20至13日23:30,阿克苏地区北部温宿县局出现降雨、冰雹、大风灾害、暴雨灾情(雨量大雨到暴雨,局地大暴雨)造成全县托乎拉乡、克孜勒镇、吐木休克镇、依希来木其乡、佳木镇、共青团镇等6个乡(镇)47个行政村农田、设施农业受灾。其中柯柯牙镇等绿化新村苹果、核桃、红枣、小麦、棉花、玉米、蔬菜等农作物4 620 hm2受灾,农业直接经济损失达8 989.9万元,伴随的短时强降水还引发山洪,冲毁闸口、道路、桥梁等,致使水利、交通、家禽家畜等严重受灾。
其中,柯柯牙镇绿化新村、吐木秀克帕瓦拉一洪沟上游出现暴雨(29.6~ 29.8 mm),吐木秀克帕瓦拉二洪沟、国家农业科技园区、吐木秀克托万克塔尕克洪沟、共青团镇大雨(12.1~18.4 mm),塔格拉克牧业二队、博孜墩度假村、吐木秀克铁利米西洪沟、台兰河水电站小到中雨(4.5~7.4 mm),其余14个站点微到小雨,城区降雨量2.0 mm。同时吐木秀克帕瓦拉一洪沟、国家农业科技园区、吐木秀克镇托万克塔尕克洪沟出现8级大风(17.3~19.9 m/s);其余乡镇(站点)风力6~7级(10.8~16.1 m/s);冰雹灾情(柯柯牙镇、依希来木齐乡、克孜勒镇局地出现冰雹,最大直径5 mm)。
经统计,截至6月14日00:00,共造成辖区内6个乡镇47个村5 663户17 933人受灾,受灾农田11 157.05 hm2,其中:农作物受灾面积为5 870.49 hm2;林果业受灾面积为5 283.24 hm2,33座设施大棚、3座桥梁、150 m柏油路受灾,直接经济损失约4 613.038万元,无房屋倒塌、无人员伤亡。
2 雷达回波特征分析
2021年6月13日受系统天气过程的影响,17:30阿克苏地区西部山区出现较强的多单体对流云,这次天气过程的特点是局地性强、云体形成快、持续时间长。由于13日午后热量充足,温宿县局地生成了多处复合单体对流云沿山脊峡谷自西向东南移动,阿克苏雷达一站于17:31分派出温宿县人影流动火箭车,提前做好防雹作业点部署工作,18:43分云回波中心强度达60 DBZ的强对流云前沿移近温宿防护区,231作业点开始实施防雹作业,对流云向东南移动,在移动过程中云体强度发展强盛、移速慢、降水持续时间长,出现洪水、冰雹灾害,移经218作业点后逐渐向东移出防区,18:43~23:47分温宿县8个固定点,6个流动火箭车作业点共作业高炮弹945发,火箭弹345枚,天气过程中共申请15次空域(其中18:58~19:30、19:58~20:06、20:55~20:59 温宿213、218空域不批,)作业中降暴雨、冰雹(图1)。
图1 6月13日温宿县强对流回波演变过程 (17:32~20:53)
3 提高人工影响天气指挥作业效益的策略
(1)研究雹云的变化特点,包括冰雹演变特征、路径、落区等,积极、主动地制定应对灾害的防御策略,优化作业点布局,使防线向前沿推进,扩大作业保护范围,火力衔接[1]。
(2)完善人影指挥中心职能,提高人影工作软实力,加强双偏振雷达产品解释应用和人影指挥作业系统的研究和应用。积极探索跨区域联合作业,加强上下游行政区域间及地方与某师之间的冰雹联防作业[2]。
(3)建立弹药储备调配机制,以加强联防区前沿和各县(市)交界地域作业点的弹药储备及火力配置,使联防体系发挥为农业发展保驾护航的重要作用。依托气象业务通信网络系统,建立连接自治区级、地级、县级人工影响天气部门之间业务骨干网,形成完整的信息传输网络系统,提升地级、县级、监测点和流动作业点的数据传输能力[3]。
(4)加强防雹观测、指挥、作业人员的岗位培训,积极探索人工影响天气指挥作业方法,完善人影指挥作业流程,规范操作规程。
(5)加强综合气象监测网建设。在阿克苏沿天山地区、主要河流流域和天气系统敏感区增设一定数量的自动气象站点、增加新型探测设备和自动观测新項目,以加强防雹效益的评估工作。
(6)研究实施影响作业地区的山区云物理、空中水资源、云雾降水降雹规律进行研究,确立云降水降雹(水)物理模式,开展基于物理检验、统计检验、数值模拟技术相结合的效果评估技术方法,对作业技术方法进行研究,建立和完善适合地区及南疆区域区情的人工影响天气业务技术体系[5]。
(7)装备保障支撑建设。初步建立起具有阿克苏区域特色、职责明确、分工合理、管理有序、保障及时的综合观测系统技术保障体系,保证人工影响天气监测、信息传输、作业指挥、催化作业、效果评估有效运行。
4 小结
(1)午后北部山区水汽条件充足易生成复合对流云,在向东南移动过程中逐渐合并增强。探测预警要加强山区云体生成和发展趋势,提前预警,提前指挥流动作业车辆到位,作业点及早做好作业准备。
(2)天气过程来临时,共青团216的1#、2#、224的1#作业点尚处于规划勘察阶段中,还未正式启用。通过这次天气过程中云体的移动特征和移动路径,验证防雹作业点位置设立的合理性和必要性。如果当时1#、2#、3#作业点已启用并及时作业,作业效果将更加显著。
(3)防雹作业中,可根据冰雹云中云粒子的分布情况决定作业位置,要询问基层作业人员作业前后天气情况,云的变化,做到“打云腰,打云头,打雷闪电中心”,把握作业时机,做到足量提前、精准、科学指挥作业,火箭高炮交替作业非常重要,做到这些工作基本上可以防御冰雹灾害。
(4)资料统计,2021年对流天气较以往多,冰雹路径也有所改变。要切实提高人工防雹效益,实施人工作业点位置选择上游区域源头、必须做到提前防御,加强火力,把前沿作为整体防御的重中之重。换言之,守住前沿、提前作业可以实现打散云体,或将冰雹击落在前沿无农作物区,以达到有效防御的目的。
参考文献
[1] 曾勇,文继芬,李迪,等.基于双线偏振天气雷达的人工防雹作业效果分析[J].科技创新与应用,2019(30):47-49.
[2] 马建立,苏德斌,金永利,等.X波段双线性偏振雷达电磁波衰减对冰雹识别的影响[J].高原气象,2012,31(3):825-835.
[3] 刘亚男,肖辉,姚振东,等.X波段双极化雷达对云中水凝物粒子的相态识别[J].气候与环境研究,2012,17(6):925-936.
[4] 郭凤霞,马学谦,王涛,等.基于X波段双线偏振天气雷达的雷暴云粒子识别[J].气象学报,2014(6):165-178.
责任编辑:黄艳飞
Analysis of a Weather Process and Strategies to Improve the Effectiveness of Artificial Weather Influencing Command Operation
REZIA Kebiret al(Weather Modification Office of Aksu Prefecture, Aksu, Xinjiang 843000)
Abstract The X-band dual-polarization Doppler radar was used to analyzed the severe hail weather process in Wensu county, Aksu prefecture on June 13, 2021, and the strategies to improve the effectiveness of weather modification command operations for your reference.
Key words Dual-polarization radar; Radar echo characteristics; Strategies
作者簡介 热孜亚·克比尔(1974—),女,新疆新和县人,工程师,主要从事人工影响天气工作。
收稿日期 2021-09-19