中小型无人机一次人工增雨作业及催化响应分析OA
Study of the Rain Enhancement Operation Using a Small and Medium-sized UAV and Physical Responses
以2023年7月9日在巴音布鲁克高山草原开展的一次中小型无人机增雨外场试验为例,使用地面雨量、FY-4A卫星、雨滴谱资料,利用WRF中尺度数值模式,结合CA-FCM方法,从物理检验、统计检验和数值模拟检验3个方面分析增雨作业效果.结果表明:随着催化作业频次的增加,增雨效果出现累积效应,物理检验和数值模拟结果具有较好的一致性,第1架次催化作业60 min后地面出现降水,后3架次催化响应时间较第1架次缩短了50 min;4架次飞机人工增雨作业最大雨强依次增大,分别为1.036、1.998、2.165、3.502 mm·h-1.CA-FCM统计检验得到4架次飞机人工增雨作业后总影响区平均绝对增雨量为0.782×105 m3、平均相对增雨率为4.4%,WRF数值模拟得出相似结果,即催化作业180 min后影响区内增加降水0.738×105 m3、平均增雨率为4.3%.三种方法相互验证,表明此次无人机增雨作业取得较好效果.
This study analyzes a field experiment of artificial precipitation enhancement using a small and medium-sized UAV,conducted in the Bayinbuluke alpine grassland on July 9,2023.Ground precipitation data,FY-4A satellite observations,and raindrop spectrometer measurements were combined with the WRF mesoscale numerical model and the CA-FCM method to evaluate the operational effectiveness through physical verification,statistical testing,and numerical simulation.The results indicate that precipitation enhancement exhibited a cumulative effect with increased seeding frequency.Physical tests and numerical simulations showed consistent trends:precipitation was observed 60 minutes after the first seeding operation,while the response time for the subsequent three operations was shortened by 50 minutes.The maximum hourly rainfall intensities for the four flights increased progressively,measuring 1.036,1.998,2.165,and 3.502 mm·h-1,respectively.According to the CA-FCM statistical test,the average absolute precipitation enhancement in the total affected area after four seeding operations was 0.782×105 m³,with an average relative enhancement rate of 4.4%.The WRF numerical simulation yielded similar results,showing a precipitation increase of 0.738×105 m³ in the affected area 180 minutes after seeding operation,with an average enhancement rate of 4.3.The consistency among the three methods demonstrates the effectiveness of the UAV-based rain enhancement operation.
史莲梅;李斌;李婷;乌尔娜;郑博华;孔令文;李刚
新疆维吾尔自治区人工影响天气中心,新疆 乌鲁木齐 830002||中国气象局云降水物理与人工影响天气重点开放实验室,北京 100081||新疆维吾尔自治区人工影响天气工程技术研究中心,新疆 乌鲁木齐 830002新疆维吾尔自治区人工影响天气中心,新疆 乌鲁木齐 830002||新疆维吾尔自治区人工影响天气工程技术研究中心,新疆 乌鲁木齐 830002新疆维吾尔自治区人工影响天气中心,新疆 乌鲁木齐 830002||新疆维吾尔自治区人工影响天气工程技术研究中心,新疆 乌鲁木齐 830002新疆维吾尔自治区人工影响天气中心,新疆 乌鲁木齐 830002||新疆维吾尔自治区人工影响天气工程技术研究中心,新疆 乌鲁木齐 830002新疆维吾尔自治区人工影响天气中心,新疆 乌鲁木齐 830002||新疆维吾尔自治区人工影响天气工程技术研究中心,新疆 乌鲁木齐 830002新疆维吾尔自治区人工影响天气中心,新疆 乌鲁木齐 830002||新疆维吾尔自治区人工影响天气工程技术研究中心,新疆 乌鲁木齐 830002巴音郭楞蒙古自治州气象局,新疆 库尔勒 841000
天文与地球科学
中小型无人机人工增雨CA-FCM数值模拟中天山南麓
small and medium-sized unmanned aerial vehicleartificial precipitation enhancementCA-FCMcloud numerical simulationthe southern slope of middle Tianshan Mountains
《沙漠与绿洲气象》 2026 (1)
33-42,10
中国气象局云降水物理与人工影响天气重点开放实验室创新基金项目(2023CPML-B07)新疆巴州2023年重点科学技术研究计划项目(202318)新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2022D01A293)
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