湖南省柘溪水库库区空中过境水资源分析Ⅲ柘溪水库库区人工增雨云型及增雨潜力初步研究.pdf

s8一人工影响天气作业条件及指挥系统 ·155· 湖南省柘溪水库库区空中过境水资源分析Ⅲ 柘溪水库库区人工增雨云型及增雨潜力初步研究 唐林 王治平 丁岳强 高用刚 张中波 (湖南省人工影响天气办公室，长沙410007) 摘要：柘溪水库库区及集水流域降水云层主要由三类云系产生，即高层云(As)和层积云(Ac)混合层 状云系、Cb对流云系和Cb、Sc、Ac积层混合云系。湖南省地面人工增雨主要针对对流云或积层混合云，对 于柘溪水库4～8月出现的对流云系，平均增雨潜力为55．5％，对于3～9月出现较多的积层混合云，平均 增雨潜力为81．69％。柘溪水库库区及集水流域年可增雨潜力总量为621．6亿m3，如果对所有的可作业 云系施加人工影响，全年平均可能增雨总量达29．843亿m3。其中，7～10月平均为3．7745亿m3，即这段 时期任何一个月实施人工增雨作业，可能增雨3．7745亿m3，考虑径流系数(o．2～o．5)，可能增加水库蓄水 达0．7549～1．8873亿rn3。 关键词：柘溪水库库区 人工增雨云型增雨潜力 1 柘溪水库库区及集水流域主要降水云系 柘溪水库库区及集水流域降水云层主要由三类云系产生，即高层云(As)和层积云(Ac)混合层状 云系、Cb对流云系和Cb、Sc、Ac积层混合云系。安化位于柘溪水库的库区，以安化为例： 表1 安化2003年不同降水云型出现比率 由表1可以看出，平均每个月出现降水的天数为15．9天，基本上都是由As和Ac混合层状云 系、Cb对流云系和Cb、Sc、Ac积层混合云系三种类型的降水云型产生。其中，主要是层状云系和积 的几率较大。各月降水云型有很大的差异，秋冬季主要是层状云降水，3～7月和9月积层混合云降 水概率相对较大，而Cb对流云降水则只出现在4～8月。 ·156· 第十四届全国云降水物理和人工影响天气科学会议(下册) 2 自然云层降水效率及人工增雨潜力 2．1大气可降水量 可降水量是指垂直空气柱中的全部水汽凝结后在气柱底面上所形成的液态水的深度，以w表 示，单位为mm。 一般说来，一地区的可降水量决定于该地区的气柱高度、纬度、地面高程、距海远近、气象条件等。 降水潜力估算就是建立在可降水量这一基本概念的基础之上的。 根据探空资料计算从地面P。到大气顶界(P—o)的可降水量计算式 ．0 ’ w一一土∑qzSp (1) g Po 式中w为可降水量(ram)；q为水汽含量(g／kg)，P。为地面气压，Ap为气压差。 算时，通常采用大气分层的办法。 具体步骤为： (1)首先根据各高度上的露点计算出各高度上的水汽压e(hPa)； (2)计算各高度上的比湿q； (3)用(1)式计算可降水量。 云水的最佳利用率是所有云水都转变为降水。但实际情况是，由于水汽输送速率及云水凝结率 的不同，云的微物理过程包括云滴的蒸发、冰晶浓度及繁生，过冷水含量、云底大滴的浓度等的差异， 云水利用率不可能达到100％。 2．2 自然云层降水效率及人工增雨潜力 自然云层的降水效率是指，不同云系产生降水并降落到地面的降水量与整个生命史云系能够全 部凝结(华)的水量之比，即 E，一y，／Y。 (2) 式中E，为降水效率，y。为云系整个生命史全部凝结的水量，y，为全部落到地面的雨水量。 目前一些研究结果认为：不同降水系统，自然降水效率存在巨大的差异，冷锋云为60％；地形性 对流雨带为25％；低空雨带为30％；高空雨带为70％～80％。我省多年研究表明，湖南积云的降水 效率为20％～50％。 例如，利