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1、1 7 2 第十四届全国云降水物理和人工影响天气科学会议( 下册) 永州市人工增雨与分县降水预报系统 曹志国 ( 湖南省永州市气象台，永州6 2 5 0 0 0 ) 摘要：本文通过释用数值预报产品，建立分县的预报回归方程，再配合应用单站气象要素组成分县 的中雨以上的降水预报系统，对全市1 1 个县( 区) 的人工增雨作业点进行天气条件的分类指导。 关健词：人工增雨分县降水预报 目前，人工增雨是建立在一定的降水天气条件的基础上进行作业的，一个地区的降水天气条件越 充分，越有利于开展人工增雨工作。建立分县的降水预报系统，可以对全市1 1 个县( 区) 的作业点进 行天气条件的分类指导。 随着数值天
2、气预报的发展，分县降水预报系统必须与释用数值预报产品相结合。本预报业务系 统首先从M I C A P S 系统中调用T 2 1 3 数值预报产品和常规气象料，选择格点值和气象要素，进行预报 推理，作出分区的预报。在此基础上，进入分县的降水量级天气预报。 1 分县预报的处理方法 本系统对分县预报的处理，从本市地理环境特点方面考虑，寻求适合本地的一般气候规律。选定 永州站代表北部地区，道县站代表南部地区。分别统计分析北部的祁阳、东安、冷水滩、双牌与永州站 中雨( 5 m m 6 h ) 以上降水相关概率。南部地区的宁远、新田、兰山、江永、江华与道县站中雨以上降水 相关概率。统计了1 9 9 3 2
3、 0 0 2 年7 月和8 月全市1 1 个县( 区) 站中雨以上降水资料，其中7 月份永 州站出现中雨以上降水1 5 次，道县站出现中雨以上降水1 8 次；8 月份永州站出现中雨以上降水2 8 次，道县站出现中雨以上降水2 4 次。7 月份全市1 0 个县( 区) 站与永州站中雨以上降水相关概率为： 祁阳0 4 、东安0 3 3 、冷水滩0 3 3 、双牌0 2 7 、宁远0 2 、新田0 3 3 、兰山0 2 、江永0 2 7 、江华0 2 、道 县0 2 ；全市1 0 个县( 区) 站与道县站中雨以上降水相关概率为：祁阳0 2 2 、东安0 1 、冷水滩0 1 1 、双 牌0 5 、宁远
4、0 6 7 、新田0 3 9 、兰山0 3 9 、江永0 6 7 、江华0 4 4 、永州0 2 8 。8 月份全市1 0 个县( 区) 站与永州站中雨以上降水相关概率为：祁阳0 3 6 、东安0 4 3 、冷水滩0 5 4 、双牌0 5 、宁远0 2 1 、新田 0 3 6 、兰山0 2 5 、江永0 3 6 、江华0 4 3 、道县0 3 6 ；全市1 0 个县( 区) 站与道县站中雨以上降水相关概 率为：祁阳0 2 1 、东安0 2 5 、冷水滩0 2 5 、双牌0 4 6 、宁远0 7 5 、新田0 5 8 、兰山0 7 1 、江永0 7 5 、江 华0 6 3 、永州0 4 4 。从
5、以上情况看，7 月份，与永州站中雨以上降水相关概率高于0 3 3 的有祁阳、东 安、冷水滩、新田站；与道县站中雨以上降水相关概率高于0 3 9 的有双牌、宁远、新田、兰山、江永、江 华站。8 月份，与永州站中雨以上降水相关概率高于0 4 3 的有东安、冷水滩、双牌、江华站；与道县站 中雨以上降水相关概率高于0 4 6 的有双牌、宁远、新田、兰山、江永、江华站。综合分析认为把全市分 为南部地区和北部地区二个部分，符合气候规律，可以作为分县预报的依据。 2 预报基本点的预报因子选择和预报指标构成 利用相关分析方法，并借用人工预报经验，从众多的数值预报产品和常规气象资料中，挑选出基 本预报因子组成预
6、报指标规则。本预报方法采用两个步骤：第一步从数值预报产品中分别建立北部 和南部地区的预报回归方程；第二步从常规气象资料中挑选出各站的有关气象要素，组成单点预报规 则。 2 1 预报方程 北部预报地区的预报回归方程为： S 8 一人工影响天气作业条件及指挥系统 1 7 3 b b = 0 3 1 * z s q + 0 3 0 * z 8 2 8 + 0 2 3 * z z l 2 + 0 1 6 * z z l l ( 1 ) 南部预报地区的预报回归方程为： n b 一0 3 2 * d a o + 0 3 1 * z 9 2 9 + 0 2 1 * z z l 3 + 0 1 6 * z z
7、 l 2( 2 ) 方程( 1 ) 中z s q ：8 5 0 h P a 高度2 4 小时预报( 6 8 6 8 ) 、( 6 16 8 ) 、( 6 86 7 ) 三个格点平均值与( 6 1 7 4 ) 、( 6 17 3 ) 、( 6 07 3 ) 三个格点平均值的差值6 0 ； z 8 2 8 ：地面1 2 小时降水量3 6 小时预报( 3 4 4 1 ) 、( 3 44 2 ) 、( 3 54 1 ) 、( 3 54 2 ) 四个格点的和值 4 5 与地面1 2 小时降水量2 4 小时预报( 3 3 3 7 ) 、( 3 33 9 ) 、( 3 53 8 ) 、( 3 54 1 )
8、四个格点的和值 4 5 或者地面1 2 小时降水量4 8 小时预报( 3 43 7 ) 、( 3 43 9 ) 、( 3 5 3 8 ) 、( 3 54 1 ) 四个格点的和值 3 0 ；z z l 2 ：今日1 4 时海平面气压( 2 01 3 ) 、( 2 1 1 3 ) 、( 2 01 2 ) 、( 2 11 2 ) 四个格点的平均值与昨日 1 4 时海平面气压( ( 2 0 1 3 ) 、( 2 11 3 ) 、( 2 01 2 ) 、( 2 11 2 ) 四个格点的平均值的差值3 2 ；z z l l ：今 日1 4 时海平面气压( 1 9 1 6 ) 、( 1 81 6 ) 、(
9、1 91 5 ) 、( 1 81 5 ) 四个格点的平均值与昨日1 4 时海平面 气压( 1 91 6 ) 、( 1 81 6 ) 、( 1 9 1 5 ) 、( 1 81 5 ) 四个格点的平均值的差值3 0 。 方程( 2 ) 中d a o ：8 5 0 h P a 高度2 4 小时预报( 6 46 9 ) 、( 6 97 0 ) 、( 6 26 7 ) 三个格点平均值与( 6 3 7 4 ) 、( 6 37 3 ) 、( 6 07 3 ) 三个格点平均值的差值6 0 ；z 9 2 9 ：地面1 2 小时降水量3 6 小时预报( 3 6 4 1 ) 、( 3 64 2 ) 、( 3 54
10、1 ) 、( 3 54 2 ) 四个格点的和值4 5 与地面1 2 小时降水量2 4 小时预报( 3 6 3 7 ) 、( 3 63 9 ) 、( 3 73 8 ) 、( 3 74 1 ) 四个格点的和值4 5 或者地面1 2 小时降水量4 8 小时预报( 3 6 3 7 ) 、( 3 63 9 ) 、( 3 73 8 ) 、( 3 74 1 ) 四个格点的和值3 0 ；z z l 3 ：今日1 4 时海平面气压( 2 11 8 ) 、( 2 1 1 9 ) 两个格点的平均值与昨日1 4 时海平面气压( 2 11 8 ) 、( 2 11 9 ) 两个格点的平均值的差值 3 5 。z z l 2
11、 同方程( 1 ) 。 当方程( 1 ) b b i o 7 8 时，北部预报地区的预报方程条件满足；方程( 2 ) n b 0 8 4 时，南部预报地 区的预报方程条件满足。 2 2 第二步，从常规气象资料中挑选出各县站气象要素 单站气象要素为：昨日1 4 时、今日0 8 时和1 4 时的风向、风速、温度、露点温度、海平面气压。再 把单站气象要素分别组成各县的预报指标。4 8 月份，共组成预报指标6 6 条。例如，永州站组成的 六条预报指标为： ( 1 ) 昨日1 4 时、今日0 8 时和1 4 时气温均2 0 ，且当日1 4 时( T E ) 1 1 ，P 2 4 一1 0 ，E 2 4
12、3 3 ( 代码说明：T ：气温；E ：露点温度；P 2 4 、T 2 4 、E 2 4 分别为当日1 4 时海平面气压、气温、露点温度减 昨日1 4 时海平面气压、气温、露点温度的差值。下同) 。 ( 2 ) 昨日1 4 时和今日1 4 时气温均2 0 ，当E l1 4 时静风或南风小于等于4 m s ，1 4 时( T E ) 4 0 ，( E 1 4 一E 0 8 ) 2 0 。 ( 3 ) 昨日1 4 时、今日0 8 时和1 4 时气温均2 0 ，昨日1 4 时、今日0 8 时气压小于9 9 0 0 h P a ，当 日1 4 时风速小于等于4 m s ，1 4 时( T E ) 一1
13、 0 。 ( 4 ) 昨日1 4 时和今日1 4 时气温均2 0 。C ，当日1 4 时E 2 4 4 0 ，1 4 时P 2 4 一5 0 ，1 4 时( T E ) 1 0 。 ( 5 ) 昨日1 4 时、今日0 8 时和1 4 时气温均1 5 0 ，当E l1 4 时( T E ) 2 1 ，1 4 时风速小于等于 4 m s ，且当日1 4 时P 2 4 一4 1 ，E 2 4 1 3 ，T 2 4 2 6 。 ( 6 ) 今日0 8 时海平面气压小于昨日1 4 时海平面气压，今日1 4 时海平面气压小于昨日1 4 时海平 面气压，今日和昨E l1 4 时( E T ) 1 6 ，今日
14、和昨日1 4 时风速小于等于2 m s 。如当日1 4 时( E T ) i o 5 ，则1 4 时风速小于等于4 m s ，P 2 4 一2 4 。 以上6 条单站地面气象资料预报指标，满足任一条和方程( 1 ) b b 0 7 8 成立，即预报结论永州站 有中雨。北部地区的祁阳、东安、冷水滩、双牌与永州站类似，略。 南部地区的宁远、新田、兰山、江永、江华和道县各站的单站地面气象资料预报指标，满足任一条和 方程( 2 ) n b O 8 4 成立，即分别预报各站有中雨。预报指标的划定与以上永州站指标类似，不再重述。 1 7 4 第十四届全国云降水物理和人工影响天气科学会议( 下册) 方程(
15、1 ) b b 和方程( 2 ) n b 的检验，是从1 9 9 9 2 0 0 1 年T 1 0 6 数值预报产品中获得的，因是预报过 程的第一步，为减少漏报，使得准确率低一点。通过预报检验，本系统达到了研制的预定目的。 4 业务使用效果 该运行程序软件从2 0 0 3 年7 月开始上机运行。7 月和8 月永州市共出现中雨达4 9 站次，准确 预报4 0 站次，漏报9 站次，空报7 站次，准确率为8 7 5 。各县( 区) 根据有利的天气条件，及时开展 人工增雨作业。全市在人工增雨作业影响区内，各县( 区) 过程降雨量达到一次中到大雨、二次大到暴 雨，增加了降水量，取得了很大的社会效益和经济效益。 又如2 0 0 5 年8 月3 日，预报4 日北部地区有中雨以上降水，北部地区的冷水滩、零陵、祁阳等县 ( 区) 抓住有利的天气条件，首先开展了火箭或高炮人工增雨作业。作业点及影响区普降大到暴雨，冷 水滩降雨量5 4 1 m m 、零陵降雨量3 2 8 m m 、祁阳降雨量5 1 7 m m ，其他县站达到中到大雨，估计获得 经济效益1 0 0 0 万元以上。
