重大工程人影作业梯级联防机制探讨
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摘要 以平塘县气象局2016—2018年为“中国天眼”重大项目开展冰雹防御工作为抓手，探讨重大工程人影作业梯级联防联动管理机制。该工作模式操作性强且可根据各地冰雹入侵路线的实际情况进行复制，可在省内外重点工程、重大活动的冰雹防御工作中推广。
关键词 重大工程;冰雹;人影作业;梯级联防
中图分类号：P426.64;P482 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）02-069-02
DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.02.028
Abstract Taking Pingtang County Meteorological Bureau as the starting point to carry out hail prevention work for "China’s celestial eye" project from 2016 to 2018， the cascade joint defense management mechanism for weather modification operation of major engineering was discussed. The working mode had strong operability and could be replicated according to the actual situation of hail invasion routes in various places， which could be popularized in hail prevention of key projects and major activities in and outside the province.
Key words Major engineering; Hail; Weather modification operation; Cascade joint defense
冰雹是從发展强烈的积雨云中降落下来的固体降水物，一般持续几分钟到30 min左右[1]，对重大工程项目造成的危害较大。根据冰雹的生消发展过程及路径分析，建立上下游人影作业梯级联防联动机制尤为重要，明确在重大工程项目各条冰雹影响路径的前端为梯级防御责任单位，以人影高炮为主，移动增雨火箭为辅的作业手段，由人影指挥机构统一指挥，采取区域联防的形式，对不同路径入侵的冰雹分梯级开展防雹作业，能有效避免和减轻冰雹灾害对重大工程项目的危害。因此，探讨重大工程人影作业梯级联防机制非常重要。“中国天眼”工程是由中国科学院和贵州省人民政府共建的“十一五”国家重大科技基础设施建设项目。项目建设地位于平塘县克度镇，克度镇特殊的地理环境致暴雨、冰雹等气象灾害经常发生，其中以冰雹对“中国天眼”项目威胁最大。
防雹工作是一门应用科学，对已形成的雹云和强单体防御还需进一步的提高和完善[2]。根据“中国天眼”项目建设指挥部资料得知，2016年3月2日，在“中国天眼”工程还未完工时，由于当时未建立人影作业梯级联防机制，“中国天眼”台址出现了冰雹袭击，对台址造成了一定的影响。为做好“中国天眼”台址的冰雹防御，平塘县气象局于2016年4月开始创新建立了“中国天眼”工程冰雹防御梯级联动工作机制，经过3年的不断完善运行，有效避免和减轻了冰雹灾害对“中国天眼”项目的危害。
目前对于人影如何为重大项目更好地联防作业服务还是空白，因此，有必要对重大工程人影作业梯级联防机制进行探讨，以期能有效避免和减轻冰雹灾害对重大工程项目的危害。
1 冰雹天气过程月统计及人影炮站防御作业炮次分布特征
所用资料来源于黔南州人工影响天气办公室2016年1月至2018年6月对“中国天眼”国家重大工程冰雹梯级联防作业记录。按照规定，6 h内出现雷达回波强度≥45 dBZ天气过程为一次冰雹天气过程。每炮站作业1次为1炮次。
1.1 平塘县冰雹路径分析
冰雹是普遍的自然灾害，根据贵州省气候中心提供的1981—2010年资料，平塘县有4条冰雹路径途经克度镇，第1条从惠水县的摆盒方向经上莫、卡腊直插牙舟、卡罗;第2条从惠水的蓬照经公峨直插通州及边兰的白沙等地;第3条由惠水县境内经克度直插油岜、鼠场、翁招等地;第4条由都匀的墨冲经米寅、城关直插马场、西凉。
“中国天眼”台址大窝凼（六水洼地群）（图1）离冰雹途径较近，容易受到冰雹袭击。
1.2 冰雹天气过程月统计
根据冰雹过程的定义及“中国天眼”冰雹梯级防御炮站区域资料统计近3年冰雹过程的次数，得到“中国天眼”冰雹防御炮站2016年1月至2018年6月累年各月冰雹天气过程次数（表1）。从表1可以看出，统计时段内共计出现雷达回波强度≥50 dBZ天气过程为96次，年平均为32次;从年内统计可以得到4月份出现冰雹天气过程最多，平均约为11.3次，最少为6月份，平均约为3.3次。
1.3 “中国天眼”冰雹梯级防御炮站人影作业次数统计
对2016—2018年3—6月“中国天眼”冰雹防御炮站梯级人影作业次数（图2～4）进行统计，可以看出全年人影作业次数最多为4月份，其中7月至次年2月份未开展人影作业。这与全年冰雹天气主要出现在3—6月份，其中以4月冰雹天气过程为最多且最强相一致。据“中国天眼”项目建设指挥部资料得知，“中国天眼”国家重大工程仅在2016年3月未建立冰雹梯级联防机制时遭受冰雹灾害袭击1次，至2016年4月建立“中国天眼”项目冰雹防御梯级联防机制后，至今未遭受到冰雹灾害，有效避免和减轻了冰雹灾害对重大项目的危害。 2 主要做法
2.1 強化上下游炮站信息共享开展联防责任
根据“中国天眼”区域冰雹天气路径分析报告，建立《“中国天眼”项目冰雹灾害应急梯级防御方案》，明确在“中国天眼”各条冰雹影响路径的前端梯级防御责任单位，包括平塘、惠水、长顺、罗甸、贵定、龙里县气象局共计22个炮站。第一梯级防御炮站在距“中国天眼”保护区25～35 km，负责生成或进入的雹云;第二梯级防御炮站在距“中国天眼”保护区15～25 km，负责削弱进入的雹云;第三梯级防御炮站在距“中国天眼”保护区6～10 km，负责消减雹云，减轻或避免冰雹对“中国天眼”重大工程的危害。建立微信群，共享各炮站作业情况及天气实况信息，做好上下游联防责任落实。进一步完善形成基于冰雹防御路线的工作流程、工作预案及联防机制，实现每次强对流天气过程从监测雷达回波到开展防雹作业全过程监控指挥，确保每次冰雹天气过程不放过。
2.2 新建核心区3个标准化炮站
在“中国天眼”台址所在保护区中心6～10 km范围内，建设3个标准化多功能人工影响天气炮站，筑牢核心区保护最后一道保障防线。
2.3 研究开发冰雹分析联防决策辅助系统
为强化对冰雹天气过程的监测预报分析能力，由州气象局组织开发了“基于单站雷达的强对流监测软件系统”，供人影作业指挥使用。系统具备以下功能：能够实时显示雷达强度、速度、谱宽等相关产品;能够叠加各炮站的作业区和禁射区，并根据强回波的影响路径，自由设置雷达坐标中心到各作业炮点，快速分析各联防炮点的重点监视区、实施作业区及作业面;能够叠加显示1 h逐10 min雨量累加监测数据及最新30 min闪电数据;能够综合分析作业区强回波中心的发展变化情况，提示在强回波影响路径上是否需要加派移动火箭车实施临时作业，以信息化的手段为重大项目的实施提供必要的技术支撑。
3 总结
（1）在“中国天眼”项目冰雹防御人影服务带动下，人影工作形成了统一指挥、统一调度、统一作业的人影联动作业新模式。
（2）创新建立人影作业梯级联防工作机制，建立了应急状况下的上下游联防人影作业新机制，实现每次强对流天气过程从监测雷达回波到开展防雹作业全过程监控指挥，确保每次冰雹天气过程不放过。该工作模式操作性强且可根据各地冰雹入侵路线的实际情况进行复制，可在省内外重点工程、重大活动的冰雹防御工作中推广。
（3）该项目中所采用的三级梯级区域联防人影作业方式在人影工作历史中尚属首次，在实际运行过程中为联防联动作业的工作模式提供了新的宝贵经验。
参考文献
[1] 匡顺四，韩军彩，孙云，等.石家庄冰雹气候分析及人工防雹布局[J].气象科技，2013，41（2）：407-411.
[2] 杨建军，孔团结.正确认识人工防雹[J].石河子科技，2007（4）：8-9.
责任编辑：郑丹丹
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