【摘要】：人工影響天氣作業(yè)是目前實施氣象保障的重要舉措,對其作業(yè)效果進(jìn)行檢驗和評估具有重要意義。本文以2014年8月16日南京青奧會開幕式和8月28日南京青奧會閉幕式的減雨作業(yè)為對象,通過分析人工減雨作業(yè)對雨滴譜的影響來評估兩次減雨作業(yè)的效果。首先以作業(yè)目標(biāo)區(qū)域為中心,利用探空數(shù)據(jù)計算火箭減雨的最佳作業(yè)高度和作業(yè)點與目標(biāo)區(qū)域的最佳距離,并結(jié)合火箭減雨作業(yè)的時間和地點計算各點從實施作業(yè)到對目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生減雨效果影響的擴散時間,得到目標(biāo)區(qū)域受作業(yè)影響的時間段。然后,利用南京測站的地面OTT雨滴譜儀的觀測數(shù)據(jù)計算雨滴粒子平均直徑、中數(shù)直徑等直徑參量,以及雨滴粒子總數(shù)濃度、粒子質(zhì)量加權(quán)平均直徑和雨滴譜譜型參數(shù)μ(反映雨滴粒子尺度分布)等特征參數(shù),對比作業(yè)目標(biāo)區(qū)域受人工減雨作業(yè)影響前后的雨滴譜變化特征,利用分析結(jié)果為減雨作業(yè)效果提供評價依據(jù)。在開幕式減雨作業(yè)的分析上,由于降水回波性質(zhì)的相似性,還利用了不受減雨作業(yè)影響的蕪湖測站作為對比區(qū)域,比較分析了南京和蕪湖兩個滴譜測站的雨滴譜特征參數(shù)隨時間序列的變化趨勢,以此對比說明作業(yè)的影響效果。結(jié)果表明:(1)受開幕式減雨作業(yè)影響,南京雨滴譜測站的雨滴譜較受作業(yè)影響前譜寬變窄,直徑小于1mm的小雨滴粒子增加,直徑大于1mm的大雨滴粒子減少,且雨滴粒子各特征直徑均都小于作業(yè)前;在受作業(yè)影響時段內(nèi)南京雨滴譜測站的雨滴粒子總數(shù)濃度、質(zhì)量加權(quán)平均直徑在減雨作業(yè)影響時段內(nèi)均小于蕪湖雨滴譜測站,而譜型參數(shù)μ總體大于蕪湖,且隨時間變化趨勢與蕪湖雨滴譜測站相反;雷達(dá)回波強度數(shù)據(jù)顯示減雨作業(yè)影響區(qū)域的雷達(dá)反射率因子明顯變小,并小于減雨作業(yè)影響區(qū)域上游的對比區(qū)域的回波強度。(2)受閉幕式減雨作業(yè)影響,南京雨滴譜測站的雨滴譜較受作業(yè)影響前也表現(xiàn)為譜寬變窄、小雨滴粒子增加、大雨滴粒子減少的變化特征;受作業(yè)影響后,雨滴例子尺度減小,對降水貢獻(xiàn)較大的雨滴粒子減少,對降水貢獻(xiàn)較少的雨滴例粒子增加;由于減雨作業(yè)對降水的壓制作用,在目標(biāo)區(qū)域不再受作業(yè)影響后,粒子數(shù)濃度急呈急劇增加、譜型參數(shù)μ呈顯著減小的趨勢。這些特征可見兩次人工減雨作業(yè)都明顯改變了目標(biāo)區(qū)域的雨滴譜大小-濃度分布,有效減少了雨滴群中對降水貢獻(xiàn)大的大滴粒子,說明作業(yè)成功地抑制了降雨的發(fā)展,起到減雨效果。在上述的分析基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步探討了利用天氣雷達(dá)反演除地面外其他高度的雨滴譜并應(yīng)用到減雨作業(yè)分析的問題,并基于雷達(dá)反射率因子反演弱降水性層狀云中粒子譜參數(shù)的理論方法和計算模型,利用南京信息工程大學(xué)C波段雙偏振多普勒雷達(dá)(Nuist-C)的回波強度數(shù)據(jù)對青奧會開幕式當(dāng)天的降水雨滴譜進(jìn)行了反演實驗,得到3.5km以下各高度上的雨滴譜反演結(jié)果。反演結(jié)果與近地面的實測雨滴譜有很好的一致性,將反演得到的雨滴譜信息運用到人工減雨作業(yè)對雨滴譜的影響分析上,所得結(jié)論與實測粒子譜的分析也基本一致。表明該方法在從雷達(dá)反射率因子數(shù)據(jù)獲得層狀云降水粒子譜信息的進(jìn)一步研究和應(yīng)用中有參考價值。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P48;P412.25
【圖文】：

南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文３０ｋｍ的氣溫、濕度、氣壓和風(fēng)向風(fēng)速數(shù)據(jù)，測溫范圍在－９０—５０°Ｃ，測溫精；測濕范圍在０邋—１００％，測濕精度是５％—１０％；測風(fēng)精度是ｌｍ／ｓ。逡逑２地面０ＴＴ雨滴譜儀數(shù)據(jù)逡逑本文使用的是地面ＯＴＴ激光降水粒子譜儀（圖２．２）的實測雨滴譜數(shù)據(jù)。該粒德國ＯＴＴ公司生產(chǎn)的采用激光技術(shù)為探測手段的新一代高級光學(xué)雨滴譜儀，所有尺度通道和速度通道測量降水粒子，并對降水粒子進(jìn)行分類，能準(zhǔn)確地反型和強度，并且受惡劣天氣因素的沖擊較小，非常適合用于氣象上的觀測與使高度網(wǎng)咦的潭光箝逡逑攙供了取痄確ｎ逡逑

出當(dāng)天陰有陣雨、且開幕式活動期間及前后時間范圍內(nèi)（１８：００—２３：００）的降水概率較逡逑大的預(yù)報結(jié)果［５？５１：１。逡逑圖３．丨是２０１４年８月１６日０８時５００百帕和８５０百帕的天氣實況圖，圖中紅色三角逡逑形代表南京的位置。由圖可以看出，５００百帕上（圖３．１ａ），亞歐大陸中高緯地區(qū)呈兩逡逑槽一脊的環(huán)流形勢，貝加爾湖附近為一高壓脊，其兩側(cè)的低壓槽分別位于巴爾克什湖和逡逑我國東北地區(qū)，南京處于一短波槽前的西南暖濕氣流中，副高較強，不利于暖濕氣流的逡逑向外輸送；８５０百帕上（圖３．１ｂ），南京處于一東西向切變線北側(cè)的偏東氣流中，根據(jù)逡逑吳海英等［５２］分析認(rèn)為該天氣背景下，對流層低層的偏東氣流具有暖濕屬性，可帶來豐逡逑富的水汽，且對流層中低層的不穩(wěn)定層結(jié)有利于該偏東氣流的發(fā)展。綜合對流層的整體逡逑環(huán)流形勢來看，當(dāng)天的天氣形勢有利于降水的形成、發(fā)展與維持，因此，為保障８月１６逡逑曰２０：００—２２：００的南京青奧會開幕式的順利進(jìn)行

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2739234