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user: 4. 人工防雹分析 目前人工防雹以“有效竞争”理论为基础，即通过人为向冰雹云中冰雹生长部位播撒大量冰雹胚胎(AgI)，与自然雹胚争食冰雹赖以增长的过冷水，使云中冰雹个数增加，尺度变小，在下落到地面时能够完全融化，从而达到减少雹灾的目的 [ 11 ] 。在人工防雹实际业务中，三七高炮人工结晶的主要对象是对流性云，主要打积雨云的来向、滚轴状和其前部的乌黑、闪电频繁部位。射击方法有迎面射击、同心圆射击、弹着点水平迎面射击、侧面射击、当空射击、跟踪追击。 4.1. 作业用弹量估算 催化作业用弹量(M)可用 M = 2 V Q F n × 10 13 计算。 式中V为播撒体积(km 3 )，可由雷达探测估算；Q为播 撒云区内的含水量(g·m −3 )，采用绝热含水量，可用地面气象资料或探空资料得到；F为催化剂成核率(个·g −1 )；n为一发炮弹或火箭弹的催化剂(AgI)含量(g)。 7月4日伊宁雷达观测显示，15:43博州雹云45 dBz有效半径约5 km，45 dBZ高度4~9 km，高度差约5 km，按圆柱计算得出雹云体积V = 392.5 km 3 。伊宁站4日探空资料见表3，由露点温度得到水面和冰面的水汽压，根据湿空气状态方程得到水汽含量。计算925~400 hPa水汽含量的平均作为雹云45 dBZ的平均水汽含量，Q = 7.0 g·m −3 。 Table 3 Vertical distribution of meteorological elements on July 4， 201 伊宁08时 伊宁20时 气压/hPa 高度/gpm 水汽压/hPa 水汽含量/g/m 3 高度/gpm 水汽压/hPa 水汽含量/g/m 3 925 740 12.3062 14.414 710 13.1574 15.049 850 1460 8.7347 10.490 1450 11.5037 13.472 700 3100 7.0617 8.723 3110 4.2081 5.133 500 5780 0.6918 0.920 5810 0.6918 0.916 400 7470 0.1251 0.173 7480 0.2190 0.303 300 9520 0.0428 0.062 9560 0.0696 0.099 250 10790 0.0226 0.033 10860 0.0377 0.055 200 12320 0.0088 0.013 12390 0.0088 0.013 150 14210 0.0020 0.003 14260 0.0017 0.003 表3. 2013年7月4日气象要素的垂直分布 对于碘化银炮弹在−10℃时F = 10 13 个·g −1 ，n = 1 g，则用弹量 M = 2 × 392.5 × 7 10 13 × 1 × 10 13 = 5495 ( 发 ) 。 博州消雹采用WR-98型号火箭，该箭催化剂成核率为10 15 个·g −1 (−10℃温度条件)，实际云中播撒，由于云内过饱和度的不均匀性，其成核率要减少一个量级，为此播撒量计算式取F = 10 14 个·g −1 ，一支WR-98型火箭的碘化银含量为33 g，由于火箭呈抛物线性播撒，以及弹道可能产生的偏移，因此实际进入播撒区的催化剂只是其中一小部分。假设有效播撒平均为20%，则一枚火箭AgI的有效含量n = 6.6 g。 则用弹量 M = 2 × 392.5 × 7 10 14 × 6.6 × 10 13 = 83 ( 枚 ) 。 4.2. 人工防雹作业实况 冰雹云进入博州境内后，16:10至17:58，博州温泉县的安格里格乡247、248、303作业点，查干屯格乡340、246、301、341作业点，科克托海种畜场249、245作业点，塔秀乡244炮点，哈尔布呼镇244、311作业点，呼合托哈牧场240作业点，小营盘镇242、241作业，流动点03作业点，南城流动点06作业点先后进行了高炮和火箭催化作业。冰雹云沿线15个防雹炮点和2辆流动火箭车开展人工消雹作业，共作业人影炮弹1091发，发射火箭弹81枚。作业指挥期间，博州雷达站先后17次申请空域时限，16:45~16:50空域不予批复，并时有空域批复滞后现象(表4)。 Table 4 Operation live of hail suppression operating point 地点 作业点 编码 高炮 火箭 作业起止时间 降雹时间 天气状况 空域申请 指挥时间 回波强度(dBZ) 回波高度(km) 温 泉 248 117 16:10~16:21 16:19~16:35 冰雹大雨 16:10~16:23 16:10; 17:24 45 12 247 3 16:10~16:14 大雨 16:10~16:23 16:10; 17:24 45 12 247 79 16:15~16:25 16:25~16:33 冰雹大雨 16:23~16:30 16:10 45 12 303 2 16:20~16:22 大雨 16:23~16:30 16:17 40 12 340 3 16:20~16:27 大雨 16:17~16:23 16:19， 16:24 45 12 303 91 16:25~16:33 16:35~16:50 冰雹大雨 16:30~16:37 16:24 45 12 246 59 16:29~17:10 大雨 16:50~16:57 16:24; 16:30 45 12 246 2 16:29~17:10 大雨 17:07~16:12 16:24 45 12 249 2 16:45~16:50 16:35~16:50 冰雹大雨 16:38 40 12 249 100 16:48~17:10 16:50~16:58 冰雹大雨 16:50~16:57 16:38 45 11 244 149 16:45~17:00 大雨 16:50~16:57 16:50; 17:01 45 11 245 18 16:50~16:55 16:50~16:58 冰雹大雨 16:45~16:50 空域管制 40 12 341 4 16:55~17:08 大雨 16:50~16:57 17:01~17:06 17:07~17:12 16:50; 17:01; 17:07 45 11 301 1 17:02~17:03 大雨 17:01~17:06 17:01 45 11 243 5 17:06~17:10 大雨 17:07~17:12 17:07 40 11 246 86 17:20~17:25 大雨 17:23~17:33 17:20 40 11 311 50 3 17:20~17:25 大雨 17:23~17:33 17:13 40 11 博 乐 市 240 71 9 17:05~17:10 软雹 大雨 17:07~17:12 17:07 40 11 242 131 8 17:15~17:20 软雹 大雨 17:13~17:23 17:13 40 11 241 13 17:24 大雨 17:22~17:32 17:13 40 11 241 140 17:31~17:38 大雨 17:33~17:45 17:30 40 11 流动3 12 17:30~17:41 大雨 17:33~17:45 17:30 40 11 流动3 6 17:40~17:45 大雨 17:33~17:45 17:33 40 11 流动6 8 17:12~17:45 大雨 17:33~17:45 17:10 40 11 表4. 防雹作业点作业实况 从16:10至17:45的1小时35分钟内，温泉和博乐市的24个作业单位共计发射炮弹1091发，火箭弹81枚(其中温泉发射炮弹749发，火箭弹25枚)。理论计算和实践表明，对于该冰雹云需要在20分钟内进行大规模的作业，应在温泉境内特别是上游地区对冰雹云进行大规模作业，才能抑制冰雹云的发展，实际作业的量比理论计算所需的作业量差了很多。这一点从冰雹云雷达回波特征的演变可以明显看出，作业期间45 dBZ回波的面积和厚度并未减弱。