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摘要 人工影响天气是农业防灾减灾的主要手段。本文根据河南省干旱灾害实际、火箭增雨作业原理、要求、指标、应用个例等，阐述火箭增雨在农业生产中的应用，以期为人工增雨作业提供参考。
关键词 火箭增雨作业；增雨抗旱；农业生产；应用
中图分类号 P481 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）20-0192-01
河南省是全国第一农业大省、第一粮食生产大省、第一粮食转化加工大省，大部分地处暖温带，南部跨亚热带，属北亚热带向暖温带过渡大陆性季风气候，四季分明、雨热同期。干旱是河南省主要农业气象灾害，具有持续时间长、影响范围广、发生频率高及危害大等特点，几乎每年均会发生，严重阻碍当地农业生产。火箭增雨作业作为人工影响天气的主要手段之一，在农业抗旱减灾中发挥着重要作用，对有效缓解干旱给农业生产的危害，推动地方农业健康、持续发展具有极大的现实意义。
1 火箭增雨作业原理
火箭增雨作业是利用火箭播云原理，以火箭作为运载工具，把催化剂输送到一定高度加以播撒，确保人工冰核直接进入可播云层，冰核会在云中核化变成冰晶，冰晶通过凝华增长、破碎及繁生，最终达到增加降水目的[1]。
2 火箭增雨作业具体要求
2.1 气象条件
火箭增雨作业对象是降水性对流云、山区地形云及层状云，强烈不稳定天气，一般会在切变线、低压、低涡、台风、锋面及热带高压外围附近产生很强的积云或形成强风暴天气。
2.2 作業时机
一是层状云。层状云范围较大、移动较慢，火箭增雨作业机会较多，但要抢抓云层发展旺盛时机作业，既不能太早，也不能太晚，避免影响作业效果。二是积状云。当符合降雨云层条件便能作业，具体条件为：云量要求大于3成，云体与作业点保持5 km范围，云顶高度>4 km，最理想高度应达6 km；云底高度<1 km；回波强度≥30 dBZ。作业时机应选择在云层上升气流较强及发展旺盛阶段，作业宜早不宜迟，积状云下雨前为最佳火箭增雨作业时机[2]。
2.3 射击方式
2.3.1 平面射击。在云层主体与作业点较接近时，结合云层内回波中心强度，得出增雨火箭在该高度上对应的最大射角，当作固定射角，对云体水平扇射击，确保云体在水平尺度上大范围内催化，最终取得良好的增雨效果。
2.3.2 梯形射击。若积状云垂直尺度较大，云内上升气流很强，可采取梯形射击方式作业。通过不同射角，将碘化银微粒带入云层中不同高度，确保催化剂在大范围垂直面上产生作用，取得最佳增雨效果。
3 火箭增雨作业指标和作业部位
3.1 作业指标
3.1.1 层状云作业指标。①云层在发展时期，云层厚度大，同时存在极强上升气流，过冷云层较低，云下蒸发弱；②云顶温度在-5～20 ℃之间有利于火箭增雨作业；③云中有特别充足的过冷水，在较厚层次内有较大水汽分布，且自然冰晶浓度很低，此时有利于冰核播撒。
3.1.2 对流云作业指标。在降水性天气系统形势下，正处于发展旺盛时期的积雨云及浓积云，云顶温度处于-20～-5 ℃，回波强度>25 dBZ，这些均利于开展火箭增雨作业[3]。
3.2 作业部位
①垂直方向催化要选择在-10～-5 ℃区域，作业部位可选择在云中-3～0 ℃层周边，具有较大含水量，上升气流较强负温区；②在云体前沿最黑同时翻滚最为显著区域；夜晚应该选择在打雷及闪电显著区域；③在水平尺度上，应在云中部区域开展作业；在对流中增雨作业应在云前部及中部进行[4]。
4 人工增雨作业在农业生产中的应用范例
2008年11月至2009年2月，河南省109 d无有效降雨，遭遇60年一遇大旱，526.00万hm2小麦有近1/2遭遇干旱。其中，130.00万hm2属轻旱，100.00万hm2中度干旱，46.67万hm2严重干旱，3.33万hm2为黄苗、枯死。面对全省严重旱情，河南省各级气象部门强化天气监测，抢抓有利时机，2009年2月7日13：57—17：47，郑州、洛阳等7个省辖市，共21个县市相继开展地面高炮、火箭增雨作业，至16：00，作业区域普遍降水达0.5 mm，最大降水在郑州西部，为5.5 mm。此次人工增雨取得较好成效，使河南省区域农业干旱灾情得到缓解。
2014年8月初，河南省大部分地区出现干旱，玉米处于抽穗吐丝关键期，需水量较大，抗旱保收工作形势严峻，6日0：00—7：00，借助有利天气条件，南阳、三门峡、洛阳等地实施人工增雨作业，共发射37式人工影响天气炮弹204发、火箭弹56枚，累计影响面积约6 000 km2，作业区普降小到中雨，局部大到暴雨，作业效果明显。6日8：00—17：00，郑州、洛阳、平顶山、济源等4市实施地面人工增雨作业，发射37式人工影响天气炮弹146发、火箭弹26枚、地面碘化银烟条41根，累计影响面积7 000 km2。同年8月30日上午至31日上午，河南14市组织实施地面增雨作业，共作业120个点次，发射37式人影弹1 480发、火箭弹288枚、烟条32根，累积影响面积约6.3万km2。2次人工增雨作业均有效缓解了河南省多区域干旱灾情，对河南省秋粮生产有利。
5 结语
干旱灾害给河南省农业生产、农村经济发展带来极大威胁。需要加强人工增雨技术学习，掌握火箭增雨作业原理及作业条件、时机、方式、指标、部位等相关知识，严密监测天气情况，适时开展火箭人工增雨作业，发挥增雨抗旱在农业气象服务工作中趋利避害、抗旱增收的作用。
6 参考文献
[1] 陈光学.火箭人工影响天气技术[M].北京：气象出版社，2008.
[2] 李帝宏.人工增雨在抗旱减灾中的重要作用[J].南方农业，2015，9（27）：207-208.
[3] 祝晓芸.江西省对流云火箭增雨作业效果检验技术方法研究[D].北京：中国气象科学研究院，2016.
[4] 李红斌，张殿刚，张靖萱，等.大连市火箭人工增雨流动作业技术与业务流程[J].气象，2014，40（10）：1271-1278.
关键词 火箭增雨作业；增雨抗旱；农业生产；应用
中图分类号 P481 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）20-0192-01
河南省是全国第一农业大省、第一粮食生产大省、第一粮食转化加工大省，大部分地处暖温带，南部跨亚热带，属北亚热带向暖温带过渡大陆性季风气候，四季分明、雨热同期。干旱是河南省主要农业气象灾害，具有持续时间长、影响范围广、发生频率高及危害大等特点，几乎每年均会发生，严重阻碍当地农业生产。火箭增雨作业作为人工影响天气的主要手段之一，在农业抗旱减灾中发挥着重要作用，对有效缓解干旱给农业生产的危害，推动地方农业健康、持续发展具有极大的现实意义。
1 火箭增雨作业原理
火箭增雨作业是利用火箭播云原理，以火箭作为运载工具，把催化剂输送到一定高度加以播撒，确保人工冰核直接进入可播云层，冰核会在云中核化变成冰晶，冰晶通过凝华增长、破碎及繁生，最终达到增加降水目的[1]。
2 火箭增雨作业具体要求
2.1 气象条件
火箭增雨作业对象是降水性对流云、山区地形云及层状云，强烈不稳定天气，一般会在切变线、低压、低涡、台风、锋面及热带高压外围附近产生很强的积云或形成强风暴天气。
2.2 作業时机
一是层状云。层状云范围较大、移动较慢，火箭增雨作业机会较多，但要抢抓云层发展旺盛时机作业，既不能太早，也不能太晚，避免影响作业效果。二是积状云。当符合降雨云层条件便能作业，具体条件为：云量要求大于3成，云体与作业点保持5 km范围，云顶高度>4 km，最理想高度应达6 km；云底高度<1 km；回波强度≥30 dBZ。作业时机应选择在云层上升气流较强及发展旺盛阶段，作业宜早不宜迟，积状云下雨前为最佳火箭增雨作业时机[2]。
2.3 射击方式
2.3.1 平面射击。在云层主体与作业点较接近时，结合云层内回波中心强度，得出增雨火箭在该高度上对应的最大射角，当作固定射角，对云体水平扇射击，确保云体在水平尺度上大范围内催化，最终取得良好的增雨效果。
2.3.2 梯形射击。若积状云垂直尺度较大，云内上升气流很强，可采取梯形射击方式作业。通过不同射角，将碘化银微粒带入云层中不同高度，确保催化剂在大范围垂直面上产生作用，取得最佳增雨效果。
3 火箭增雨作业指标和作业部位
3.1 作业指标
3.1.1 层状云作业指标。①云层在发展时期，云层厚度大，同时存在极强上升气流，过冷云层较低，云下蒸发弱；②云顶温度在-5～20 ℃之间有利于火箭增雨作业；③云中有特别充足的过冷水，在较厚层次内有较大水汽分布，且自然冰晶浓度很低，此时有利于冰核播撒。
3.1.2 对流云作业指标。在降水性天气系统形势下，正处于发展旺盛时期的积雨云及浓积云，云顶温度处于-20～-5 ℃，回波强度>25 dBZ，这些均利于开展火箭增雨作业[3]。
3.2 作业部位
①垂直方向催化要选择在-10～-5 ℃区域，作业部位可选择在云中-3～0 ℃层周边，具有较大含水量，上升气流较强负温区；②在云体前沿最黑同时翻滚最为显著区域；夜晚应该选择在打雷及闪电显著区域；③在水平尺度上，应在云中部区域开展作业；在对流中增雨作业应在云前部及中部进行[4]。
4 人工增雨作业在农业生产中的应用范例
2008年11月至2009年2月，河南省109 d无有效降雨，遭遇60年一遇大旱，526.00万hm2小麦有近1/2遭遇干旱。其中，130.00万hm2属轻旱，100.00万hm2中度干旱，46.67万hm2严重干旱，3.33万hm2为黄苗、枯死。面对全省严重旱情，河南省各级气象部门强化天气监测，抢抓有利时机，2009年2月7日13：57—17：47，郑州、洛阳等7个省辖市，共21个县市相继开展地面高炮、火箭增雨作业，至16：00，作业区域普遍降水达0.5 mm，最大降水在郑州西部，为5.5 mm。此次人工增雨取得较好成效，使河南省区域农业干旱灾情得到缓解。
2014年8月初，河南省大部分地区出现干旱，玉米处于抽穗吐丝关键期，需水量较大，抗旱保收工作形势严峻，6日0：00—7：00，借助有利天气条件，南阳、三门峡、洛阳等地实施人工增雨作业，共发射37式人工影响天气炮弹204发、火箭弹56枚，累计影响面积约6 000 km2，作业区普降小到中雨，局部大到暴雨，作业效果明显。6日8：00—17：00，郑州、洛阳、平顶山、济源等4市实施地面人工增雨作业，发射37式人工影响天气炮弹146发、火箭弹26枚、地面碘化银烟条41根，累计影响面积7 000 km2。同年8月30日上午至31日上午，河南14市组织实施地面增雨作业，共作业120个点次，发射37式人影弹1 480发、火箭弹288枚、烟条32根，累积影响面积约6.3万km2。2次人工增雨作业均有效缓解了河南省多区域干旱灾情，对河南省秋粮生产有利。
5 结语
干旱灾害给河南省农业生产、农村经济发展带来极大威胁。需要加强人工增雨技术学习，掌握火箭增雨作业原理及作业条件、时机、方式、指标、部位等相关知识，严密监测天气情况，适时开展火箭人工增雨作业，发挥增雨抗旱在农业气象服务工作中趋利避害、抗旱增收的作用。
6 参考文献
[1] 陈光学.火箭人工影响天气技术[M].北京：气象出版社，2008.
[2] 李帝宏.人工增雨在抗旱减灾中的重要作用[J].南方农业，2015，9（27）：207-208.
[3] 祝晓芸.江西省对流云火箭增雨作业效果检验技术方法研究[D].北京：中国气象科学研究院，2016.
[4] 李红斌，张殿刚，张靖萱，等.大连市火箭人工增雨流动作业技术与业务流程[J].气象，2014，40（10）：1271-1278.