李 鸾 汪开斌 徐芸皎

(1.芜湖市气象局,安徽 芜湖 241000；
2.芜湖市湾沚区气象局,安徽 芜湖 241100)

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，全世界平均每年大约发生森林火灾22万次，受灾森林面积达1000×104hm2，根据国家统计局社会发展公报显示，仅2021年中国就发生森林火灾616起，受害森林面积约0.4万hm2。在具备作业条件的情况下，人工增雨是一种有效的控制火情的手段[1-2]，人工增雨是人工影响天气最常见的作业内容，一般利用飞机、火箭、大炮、燃烧炉、焰弹等工具将碘化银、干冰等催化剂送入云中过冷部位，增加云中冰晶和凝结核，促使更多的水汽形成雨滴降到地面，早在20世纪60年代，前苏联就实施过飞机人工增雨用于护林，美国、澳大利亚等国开展人工增雨灭火实验[3]。中国的不少林区都曾采用过人工增雨的手段来协助扑火作业[4-6]，康晓燕、李宏宇等[7-9]不少学者就不同地区开展的人工增雨的作业效果进行了评估。该文以安徽省“20191116”无为森林火灾人工增雨作业情况为实例，分析了此次人工增雨的作业效果。

选取2019年11月17—18日安徽芜湖人工增雨作业资料、常规气象资料、欧洲中心数值预报资料、雷达资料等分析此次无为森林火灾人工增雨作业条件。

2.1 森林火灾概况

2019年11月15日12时50分许，铜陵市郊区周潭镇施湾村黄栗山发生森林火灾，火势顺西南风迅速向芜湖市无为县境内蔓延，16日无为县过火面积超过1 100亩，其中烧毁森林面积约350亩；
政府及时协调整合全市及黄山市森林消防队等市外支援队伍6支救火队伍、800人已全部进入救火战场，全力以赴开展扑救。17日芜湖市气象局组织火箭和烟炉在火场上空实施了多点立体化交叉式人工增雨作业。

2.2 气象条件分析

2019年11月17日08时500百帕安徽省上空位于环流槽前位置，850～925百帕安徽西部有弱切变，地面为低压控制。高层湿度较低，近地面相对湿度约70%-80%。17日20时低空切变位于安徽南部，湿度有所上升，具有一定的气象增雨作业条件。

从数值模式预报来看，17日当天火场上空盛行西北风，850百帕湿度在80%左右；
从云体垂直结构分析显示，芜湖上空有降水云系覆盖，0 ℃层在1 km附近，过冷水主要位于0～-5 ℃层(1～2 km)，具有一定增雨潜力。

2.3 作业方案

目前人工增雨多使用冷云增加降水，所采技术方法主要为利用飞机携带冷云催化剂(碘化银、干冰、液氮等)或发射人工增雨炮弹或利用地面烟炉燃烧碘化银焰剂，在低于-3 ℃层且有过冷水的区域进行催化，使其增加降水[10-11]。

此次作业方案采用包围式密集多发作业，在7个作业点开展增雨火箭和地面烟炉共同作业。增雨火箭采用BL型火箭，发射方向从作业点为火场方向(牛埠镇阴山一带)，发射角度65～70°，射程2.3 km左右，发射时间为雷达探测回波到达无为边界时刻。地面烟炉按雷达回波移动方位依次点燃AgI烟条，利用迎风坡的上升气流进行催化剂扩散，顺风影响范围可达10 km以上。

2019年11月17日芜湖市5支人影作业队伍入驻作业点，在7个作业点10个时间点开展了烟炉和火箭增雨作业，共计发射火箭弹45枚，燃烧烟条7根,见表1，其中上午烟炉作业，由于上空对流云稀疏，烟炉距离作业区较远，作业效果一般，作业区有毛毛雨出现，下午对流云系后，15～19 h进行火箭、烟炉连续作业，作业区出现了明显降雨，效果良好，火箭作业效果优于烟炉作业效果。

注：1亩≈666.7 m2

表1 2019年11月17日芜湖市人影作业实施表

3.1 雷达回波变化

选择火场附近区域为作业区，选择上风处有初生雷达单体但不受催化作业影响的区域为对比区，采用对人工增雨作业前后雷达回波参量的变化对作业效果进行评估。合肥多普勒S波段雷达可监测到17日下午15～16 h综合作业催化后作业区雷达回波强度CR明显增强，面积增加，对比区雷达回波没有加强,见图1，此外由多普勒雷达探测资料可监测到作业区垂直液态水含量VIL由低于1 kg/m2增加为5 kg/m2，对比区无变化，仍维持低于1 kg/m2。

(a)17日16：14时CR

(b)17日17：28时CR

3.2 地面降雨量变化

采用对人工增雨作业前后地面降雨量的变化对作业效果进行评估，实施多次人工增雨后，作业区开始出现细微降雨，17 h后降雨明显增强，17日04～23 h作业区内的常规气象观测站昆山初级中学站观测到过程降雨量为8.9 mm，对比区内严桥常规气象观测站过程降雨量为2.9 mm。作业区增雨量较为明显,见图2。

图2 常规观测站(昆山、严桥)11月17日04～23 h小时降雨量对比(单位：mm)

该文首先阐述了2019年11月17日无为森林火灾的火灾概况、气象条件及人影作业方案，并利用当日的人影作业和气象探测等资料，通过对人工增雨作业前后雷达反射率、垂直液态水含量等回波参数变化的分析以及作业区和对比区降雨量对比对人工增雨作业效果进行评估，人工增雨作业区降雨量较为明显，对火灾的扑灭起到一定的作用，取得了较好的社会效益，其中火箭增雨效果优于地面烟炉增雨效果。此实例表明火箭、飞机、烟炉等人工增雨作业等可为森林灭火提供更丰富更有效的手段。进一步提高人工增雨作业装备性能，展开飞机、火箭等综合作业将对森林灭火提供更丰富更有效的手段。

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