奈曼旗播种季人工增雨天气条件分析
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摘要 为了解决科尔沁沙地春季干旱问题，通过分析奈曼播种季接墒雨或透雨的天气系统，发现春播期降水的主要天气系统是东北低压、华北低压和冷锋云系;其中东北低压和华北低压系统适合飞机人工增雨作业，冷锋云系适合高炮火箭人工增雨作业。
关键词 抗旱;人工增雨;播种季;内蒙古奈曼旗
中图分类号 S161 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）21-0190-01 開放科学（资源服务）标识码（OSID）
科尔沁沙地是中国的四大沙地之一，位于北纬42°15′～45°47′、东经119°15′～123°45′，荒漠化比较严重[1-4]。当地干旱少雨、生态环境脆弱、气象灾害多样且频发，其中干旱是该地区最主要的气象灾害，尤其是每年4—6月的大田播种季节，干旱灾害更为严重，有“十年九干旱”之称。抗旱特别是春季抗旱是当地农业生产的关键，而在诸多的抗旱措施中人工增雨是最有效的方法，但其受天气条件的限制较大。如何充分利用天气条件做好人工增雨工作，是解决科尔沁沙地春季干旱的关键。本文利用科尔沁沙地最典型地区奈曼旗30多年人工增雨资料，分析影响当地的天气系统及变化规律，为今后及时实施人工增雨作业、合理安排播种期和防灾减灾提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
奈曼旗位于内蒙古自治区通辽市西南部，科尔沁沙地南缘，属北温带大陆性半干旱气候，年平均气温7.0 ℃，年平均降水量354.3 mm，年平均蒸发量1 823.6 mm。气候的突出特点是风速大，年平均风速为3.4 m/s，年出现8级以上大风日数约16.9 d[4-5]。
1.2 数据来源
本文选取奈曼气象站（北纬42°51′、东经120°39′）1981—2018年气象资料，农业气象资料和中国气象局高空、地面实况分析图和人工增雨积累相关资料。
1.3 分析方法
主要采用数理统计方法进行对比分析。
2 结果与分析
2.1 奈曼旗气候特点
奈曼旗属中温带干旱半干旱大陆性季风气候区，冬季漫长寒冷（取暖期10月15日至翌年4月15日），春季干旱大风天气多发，夏季短暂炎热、雨量集中，秋季气温下降迅速，有气象记录的最早初霜冻出现在9月10日，局地初霜冻出现在8月28日。降水偏少，季节集中，50年平均降水量355 mm，降水量年际间波动大，季节集中，最多年567.1 mm，最少年213.1 mm，夏季平均降水量239 mm，占年降水量的67.3%。气温季节变化大，冬季严寒，夏季炎热，最大年较差70.5℃，最冷月1月，50年平均气温为-11.9 ℃，极端最低气温-30.2 ℃;最热月7月平均气温在24 ℃，极端最高气温40.6 ℃，50年平均气温为7.4 ℃。光照资源丰富，年日照时数为2 700～3 100 h。蒸发量大，50年平均蒸发量1 780.9 mm，严重干旱年份蒸发量是降水量的10倍以上。
2.2 奈曼旗人工增雨工作开展情况
奈曼旗从20世纪70年代开始开展人工防雹增雨作业，70年代和80年代初期主要是用自制的防雹炮弹进行防雹增雨作业，方法简单、安全措施差，主要作用是消雹;80年代中期开始用“三·七”型增雨高炮进行防雹增雨作业;21世纪初开始由上级统筹进行飞机人工增雨和本地车载火箭进行防雹增雨。
2.3 奈曼旗有利于人工增雨的天气形势分析
从历史资料统计结果看，奈曼旗春播期主要天气系统有东北低压、华北低压、冷锋云系，在1969—2018年出现的30次透雨天气中，其比例分别为东北低压占37%、华北低压占30%、冷锋锋面占17%，其他天气系统占16%。
2.3.1 东北低压。受贝加尔湖和蒙古地区气旋东移的影响，东北地区处于暖区，东北低压是在暖区内新生并有所发展或在东北地区新生成的，多出现在4—5月及9—10月，东北低压是影响奈曼旗春播期主要的降水系统之一。由于北来冷锋上新生成的低压在700 hPa上空有低涡与其配合，形成良好的降水条件，产生较大降水。如1997年、1998年降水大多数是此类天气系统，分析统计资料，50年中该类型共10年，占统计年数的21%;降水量多在10～25 mm之间。
2.3.2 华北低压。受华北低压或河套地区倒槽影响，奈曼旗有低压槽自河套东移，东部海上有高压阻挡，造成倒槽移动速度较慢。弱冷空气沿蒙古高压前部不断下滑，倒槽前部与偏南气流引导暖湿空气北上，水汽在倒槽内辐合上升，并与南下冷空气交汇，到华北地区有时会出现完整的低压[5-7];奈曼地区位于华北地区的东北方，东南气流能带来丰富的水汽，所以受倒槽影响时该地区降水量偏大。这种天气系统一般高空气流较平直，多小波动，中低空到地面系统比较明显，在贝加尔湖地区维持一高值系统，海上高压位于东海，其轴向呈东北—西南走向。这类气旋是降水几率和降水量较大的天气系统，所以华北低压又称华北气旋。1983年和1994年的降水过程多是此种天气系统，在统计的50年资料中这种类型有12年，降水量都在15 mm以上，最多的在1994年5月3日，降水量达50 mm。
2.3.3 冷锋锋面。当地面有冷锋锋面扫过时，锋面有时会出现小低压，高空为接近南北向的大槽，有时会出现闭合低涡，中心位置偏北，在北纬55°左右。这类降水一般较为分散，但局部降水强度大。1992年和1995年降水过程多是此种天气系统，在统计的50年资料中这种类型有7年。此类天气过程为明显的阵性降水天气，降水量可多达30～50 mm，少则只有3～5 mm。
3 结论与讨论
（1）人工增雨是干旱半干旱地区抗旱措施中最有效、经济效益最好的途径。
（2）人工增雨受天气系统、空军空域管制等诸多因素的限制，在实际工作中有一定的局限性。
（3）由于受异常气候的影响，各类天气系统所形成的云系和20世纪有较大差异，多局地、强对流云团限制了飞机进行大范围的增雨作业。
（4）天气系统之间是相互制约的关系，有的中小尺度系统虽然不太明显，但也有较好的降水产生，本文只研究了3种主要类型，还待于今后的工作中继续研究。
4 参考文献
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