基于GPS技术的云物理综合探测航线设计

目的 不断提高云物理综合探测的科学性和人工增雨催化作业的有效性.方法 利用GPS定位技术.对飞行探测、催化作业的航线进行设计.通过编程计算得出航线空间定位的具体坐标,设计出探测区、作业区和粒子增长区.结果 以Y-12飞机在延安地区综合探测为例,给出了完整的云物理综合探测航线设计方案.结论 2002-2003年多次外场试验证明,按该方案进行飞行探测和催化作业,使综合探测的科学性和催化作业的有效性明显提高.     

一种新型液态CO2播撒设备研制与播撒试验

目的研制一套适于陕西播云作业的液态二氧化碳(简称LC)播撒设备,开发LC催化技术方法,试验得出最佳播撒速率,提高作业效果。方法根据播云作业需要,提出技术指标,开发研制LC播撒设备和催化技术,并进行地面、空中试验(静态、动态试验)。结果①LC的纯度是决定喷撒质量的关键;②当环境温度较高时,LC小粒子浓度较高,谱型较窄,当环境温度较低时,粒子谱明显拓宽,峰值浓度降低;③地面使用0.6 mm喷头,喷撒速率为10～12 g/s,喷头距离激光束为10cm时,PMS粒子测量系统检测到LC粒子谱宽在0.5～175μm之间,小粒子平均总数密度为146个/cm3。冰雪晶平均总密度为71个/L。结论陕西春、秋季适宜催化的降水云系云体温度较高,LC宜作为播云首选冷云催化剂。多次播云催化试验表明,当播撒率为10～12 g/s时,作业数分钟后机载PMS粒子测量系统和地面雷达检测到云物理响应参数,与云的本底值对比分析证明:播撒LC有利于云水向雨水的转化,催化效果较好。     

NOAA卫星云图反映播云物理效应

2000年3月14日14︰15至15︰49, 在陕西省境内实施了1次AgI飞机人工增雨作业. 播云80 min (15︰35)后, NOAA-14卫星接收的资料显示, 播云后云顶形成了一条清晰的折线云迹, 其长度为301 km, 平均宽度为8.3 km, 最大宽度达11 km. 形状与播云线相似, 位置和宽度有所不同, 可能为催化剂输送扩散所致. 为了证实云迹是播云物理效应的反映, 验证输送扩散模式的似真性, 利用3D非均匀非定常输送扩散模式, 通过催化剂输送扩散的数值模拟, 对15︰35的模拟结果与卫星云图上云迹的多方面比较、对比分析表明: 云图上每段云迹都与每段催化剂的输送扩散一一对应, 位置、长度、宽度及变化趋势基本一致. 云迹是播云物理效应在云顶的直观反映, 说明播云物理效应区能响应催化剂的输送扩散状况. 从各段云迹的显现、消失时间和宽度随时间的变化分析, 结合数值模拟结果, 发现每段播云线的主要影响时段约为20 ~ 80 min, 宽度达到较大的时间约为50 ~ 70 min. 通过比较表明模式能够较好地反映出催化剂输送扩散的主要特征, 模拟结果也较为准确合理.