高炮人工防雹增雨业务规范

高炮人工防雹增雨业务规范（试行）中国气象局科技教育司二000年十二月1目录第一章总则…………………………………………………………….2§1.1高炮防雹增雨作业科学依据……………………………………2§1.2高炮防雹增雨作业技术条件……………………………………..2§1.3高炮防雹增雨作业流程……………………………………………3§1.4高炮防雹增雨作业程序规定……………………………………4第二章基础条件………………………………………………………….4§2.1高炮………………………………………………………………..4§2.2基本探测设备……………………………………………………5§2.3作业人员………………………………………………………5§2.4安全事项…………………………………………………………..6第三章技术任务…………………………………………………………..6§3.1各级作业技术任务………………………………………………6§3.2探测仪器的使用及维护………………………………………...7§3.3通讯……………………………………………………….7§3.4资料的收集、处理……………………………………….7第四章作业时机选择…………………………………………………..8§4.1预警及短时预报…………………………………………….8§4.2冰雹云识别和作业时机选择………………………………….9§4.3增雨作业时机选择…………………………………………10§4.4作业时机选择流程……………………………………….10第五章作业设计与实施………………………………………………..11§5.1防雹作业方案设计……………………………………….11§5.2增雨作业方案设计……………………………………………….12§5.3云体积估算……………………………………………….12§5.4催化剂成核率和云含水量…………………………………….12§5.5用弹量估算…………………………………………………….12§5.6射击方法………………………………………………………….13第六章效果评估…………………………………………………………14§6.1效果评估的要求………………………………………………….14§6.2物理依据………………………………………………………….14§6.3地面实况资料………………………………………………….15§6.4作业影响区范围估算…………………………………………….16§6.5综合分析与显著性检验……………………………………….16§6.6四种防雹效果评估方法………………………………………….16§6.7增雨效果评估………………………………………………….17§6.8试验区效果评估………………………………………………….17附表1、“三七”高炮人雨弹引信自炸时间、射角及所达垂直高度和水平距离………………………………………..18附表2、部分型号人雨弹主要技术性能…………………………19附表3、高炮（火箭）人工防雹增雨作业登记表…………………………202第一章总则人工防雹增雨是以云和降水物理为基础的科学技术减灾手段。人工防雹增雨作业涉及多学科、多部门，具有时间性强，专业性、安全性突出，技术要求高等特点。高炮作业对象以积云为主，不确定因素多，在短时间内必须完成多个技术环节，只有周密、细致、严格地组织，才能保证作业顺利进行。为规范高炮作业流程和作业技术，提高防雹增雨的科技水平和成效，在认真总结我国40年来高炮防雹增雨作业实践经验和科技成果的基础上，特制定《高炮人工防雹增雨作业技术规范（试行）》。鉴于人工防雹增雨涉及的科学领域广，目前作业条件受多方面的制约，在技术环节中存在某些不确定性，还需要不断研究、改进和完善其科学概念和作业技术。因此，本规范在试行过程中还需要不断修改、充实和完善。§1.1高炮防雹增雨作业科学依据§1.1.1防雹作业的物理依据：§1.1.1.1过量催化为了改变云和降水及冰雹的微物理结构，改变冰雹生长形成的物理过程，通过过量催化，大量增加云中人工冰雹胚胎，争食水份,降低成雹条件，抑制冰雹的增长或化为雨滴。§1.1.1.2爆炸影响通过爆炸，破坏积云形成冰雹的自然气流结构，特别是强上升气流区的垂直结构，促使大量小冰雹(雹胚)在增大之前提前下落，融化为雨滴或小冰粒落到地面。此理论有待进一步观测研究证实。§1.1.2增雨作业的物理依据：人工增雨的主要目的是通过提高云的降雨效率，增加降水量。其物理依据是：静力催化和动力催化。静力催化：冷云降水一般是由冰晶通过凝华（即贝吉隆水－冰转化）过程及随后的淞附或碰并过程形成的。静力催化就是在冷云中引入适量的人工冰晶，加强上述过程，使云产生更多的降水。动力催化：在云的过冷却部位引入大量人工冰晶（浓度达102～104个/升），使云中过冷水迅速转化为冰晶，并加强凝华过程，释放大量冻结潜热和凝结潜热，增加云体温度和浮力，促使云体在垂直和水平方向发展，延长云的生命期，从而增加降水。§1.2高炮防雹增雨作业技术条件§1.2.1基础设施及技术保障高炮；炮站；作业人员；作业规程；作业技术系统；探测设备；通讯设备；3资料分析处理。§1.2.2作业基本业务项目作业时机与作业部位选择；作业设计与实施；效果评估。§1.3高炮防雹增雨作业流程主要流程如图1所示。协调(申请)通申批报请复作信业息指反作令馈作业业指情令况作作业业指情令况图1高炮作业业务流程图§1.3.1预警、预报提前6～3～0.5小时做出预警，包括预报落区和时段。特别是冰雹预报，必须提前作好各种准备，防止漏报。§1.3.2雷达监测根据当天预报在作业前6小时，雷达应当进入半小时观测一次的状态，雷达回波强度达到警戒值时，应对云进行连续观测，直至天气过程结束。§1.3.3对冰雹云的监测、识别与预警。省级预警作业空域管制部门市(地)级雷达作业指挥系统(根据多种综合指标判据发出作业指令)县(市)级调度指挥(转发上级指令、完善作业设计)炮位实施作业(订正作业方案、及时作业、反馈实况)4要充分运用雷达、预报及本地历史样本等多种指标综合判断，随实况演变跟踪滚动订正。争取超前判断，早期作业。§1.3.4按照不同时段及时下达指令作业指令包括作业时段、空域等，防雹作业必须按作业业务流程运作，应在冰雹云到达高炮控制区之前至少10分钟发出，尽可能提前；作业技术设计方案包括时间、方位、移向、移速、部位、高度、用弹量、射击诸元选择等指令。§1.4高炮防雹增雨作业程序规定1．实施高炮人工防雹增雨作业前，作业组织必须按照空域申请程序，向当地空域管制部门履行申报手续，并登记备案。2.高炮操作人员必须听从指挥，严格遵守操作规程，在空域管制部门批准的空域、方向和时间内作业。未经申请、批准，不准擅自作业。3.每次作业结束后，必须按照有关规定对高炮进行维护保养，认真填写作业登记表，将作业的起止时间、射击方向、用弹型号、用弹量、天气实况等情况登记备案，收集有关技术数据和资料，并及时报送上级人工影响天气管理机构。4.作业季节结束后，应按照上级管理部门的规定，及时报送工作总结和有关统计报表。第二章基础条件§2.1高炮高炮是目前我国地面人工防雹增雨的主要作业装备，应具备以下配套保障基础设施条件。§2.1.1高炮布局原则1.经济发展的需求，在果园、棉花、茶叶、葡萄、烟草、大豆、芝麻等经济作物及重点产粮区，对防御雹灾、旱灾有迫切需求，可望收到明显的经济效益；2.当地气象部门有一定的技术力量，高炮作业能在雷达等探测手段的直接指挥下进行；3.能够逐步做到联网作业，特别是防雹作业，更需要联网，才能收到更好的效果；4.高炮布局必须在摸清当地雹灾、旱灾历史规律、天气、气候、地形特征、冰雹多发路径等情况的基础上设计；5.开展作业地区的政府、群众和社会经济环境能提供各种保障条件。§2.1.2炮位设立1.炮位的设置地点和发射方向，必须严格遵守《中华人民共和国民用航空法》、《中华人民共和国飞行基本规则》的有关规定，并经省级人工影响天气管理机构审核后报当地空域管制部门审查批准。2.在作业影响区上风方4公里内，在迎风坡而不在背风坡设置；3.在冰雹云和增雨作业云经过频数最多的路径上设置；4.周围视野开阔，视角不小于45度，射击点远离居民区500米以上；绘制高炮最大射程弹着点范围内城镇、村落、工矿企业等人口较集中地点坐标示意图；5.交通、通讯方便；56.炮位地名、地标、经纬度、统一编号、通讯代码，应上报空域管制部门及上级人工影响天气管理机构。§2.1.3炮站建设应建设标准化炮站。包括炮库、弹药库、值班室、高炮射击炮台、有线或无线通讯电台、简易气象观测场等，应加设围墙建成独立场院，确保炮站安全。§2.1.4高炮及人雨弹的使用与存放使用与存放遵照《中国人民解放军高射炮兵双（单）三七高射炮兵器与操作教程》、《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》和《民兵武器装备管理条例》等有关规定执行。每年必须经专用仪器检测，并记录好高炮履历书规定的所有内容。§2.1.5作业高炮使用许可证作业高炮必须经过省级主管部门年检审查。经审查合格后，发给高炮使用许可证，方可作业使用。§2.2基本探测设备开展人工防雹增雨工作，应配备基本的探测和观测设备，具备实时监测天气、指挥作业和资料收集的能力。本规范分基本设备和可选设备两类。§2.2.1基本设备1.天气雷达，目前主要使用数字化天气雷达，以后逐步向双偏振多普勒雷达发展。2.常规地面观测和探空设备。3.地面实况观测站、点和常规观测仪器。§2.2.2可选探测手段1.测雹板：目前国内外试验区普遍采用。但需要根据雹云路径和雹击带范围，周密设计，减少测量误差。应根据地形、雹灾分布密度、频数确定布置数量和位置。2.闪电定位仪：可作为雷达探测雹云的辅助手段。3.雨滴谱仪：用滤纸斑迹法及地面声电滴谱仪，地面PMS粒子系统一维探头等测量地面雨滴谱。催化前后雨滴谱的变化可以看出人工催化作业的效果。4.微波辐射计：在试验区内可设微波辐射计，测量降水系统中垂直气柱液态水含量的垂直分布。在影响区和对比区各设一部，可作为效果评估的物理依据。5.GPS双频高密度综合测试系统：用于测水汽含量，可作为微波辐射计与探空的补充。§2.3作业人员§2.3.1作业指挥员作业指挥员必须具备全心全意为人民服务的思想，掌握专业技术，熟悉雷达、人工影响天气、短时预报等综合技术，执行人工影响天气有关法规和规范；必须经省级人工影响天气管理机构培训、考核后，获得上岗资格证书，方能履行作业指挥员职责。§2.3.2炮手高炮炮手必须政治可靠，责任心强，技术熟练，切实执行人工影响天气有关法规和规范，服从命令，听从指挥，确保安全。必须经人工影响天气管理机构培6训、考核后，获得上岗证书，才能上岗作业。§2.3.3技术培训各级人工影响天气管理机构应定期对作业指挥员和炮手进行技术和安全培训。§2.4安全事项安全意识应贯穿于作业的各个环节。高炮必须年检合格，高炮作业必须严格执行空域申请的有关规定，射击方向和角度避开居民区，必须严格按照高炮操作规程和人工防雹增雨人雨弹使用规定操作。第三章技术任务各级人工影响天气管理机构在组织高炮防雹增雨作业时应按照规范要求完成各项技术任务。§3.1各级作业技术任务§3.1.1市(地)级作业指挥任务1.组织短时预报、雷达、高空和地面探测及通讯业务，形成机动、高效、灵活的综合指挥系统。必要时组织加密跟踪监测。2.对天气时机选择、作业设计与实施、催化、效果评估等环节按照各种指标综合分析，按各环节的不同时段，及时下达指令；3.与省级预警系统或省气象雷达联网，并反馈实况，不断进行对比订正；4.及时联通各县(市)分指挥系统，下达指令，对比当地实况，适时订正指令及作业方案；5.按照天气时机选择，及时申报空域，并立即传达到县级指挥系统；6.在冰雹云到达高炮控制区之前，提前10分钟以上下达指令；7.按雷达覆盖的区域，完成指挥任务。地(市)雷达指挥中心及有关炮位应互相沟通，反馈实况，保证指挥效果。如果部分县按行政区划属于雷达盲区，可请相邻地（市）作业指挥中心提供雷达实时观测资料，