祁连山空中云水资源开发利用效益预测与评估

利用社会效益、经济效益和生态效益3个方面25项指标,建立了空中云水资源开发利用综合效益的评价体系。同时对祁连山区人工增雨对径流的影响作了预估,在此基础上,对祁连山云水资源开发利用后山前走廊各流域水资源状况及社会经济状况进行了合理的预测。最后,选用其中11项指标,并运用层次分析法对祁连山空中云水资源开发利用效益进行了评价。结果表明:祁连山空中云水资源开发利用对山前走廊的社会、经济、生态等效益均显著增加,祁连山区通过人工增雨,降水增加10%时,河西地区综合效益将提高5.3%,降水增加20%时,综合效益提高12.5%。

祁连山空中云水资源开发利用研究综述

分析了祁连山空中云水资源开发利用的科学重要意义,介绍了空中云水资源开发利用研究的国际现状,系统概括了国家科技攻关计划重大项目"祁连山空中云水资源开发利用研究"在地形云野外科学试验、云水资源监测方法、地形云形成物理模型、云水资源和地面降水的分布特征及影响机制、地形云的微物理特征、祁连山人工增雨概念模型等方面取得的最新研究进展,初步评估了祁连山区人工增雨的效果和效益,讨论了祁连山空中云水资源开发的一些科学问题。

青海省空中云水资源人工增雨潜力评估

青海省深居内陆,远离海洋,属于高原大陆性气候,太阳辐射强、气温低、降水量少,地域差异大,雨热同期等气候特点决定了青海省必须从空中云水资源中开发获取大量的降水,弥补农牧业生产、工业生产、生态恢复和治理等方面的缺水现状。鉴于以上原因,需对云水资源潜力进行评估。依据CWR—PEP方法对青海省人工增雨的区域进行云水资源人工增雨潜力评估,评估结果认为青海省每年增雨开发空中云水资源平均共约为74.33×108t,偏旱年与偏涝年之间差距达27.18×108t之多,这些降水的增加一定程度上补充了青海水资源短缺的需求,也为此后的空中云水资源科学合理开发提供了必要依据。

江苏省空中云水资源评估

研究旨在定量化评估江苏省空中云水资源可开发量及基本特征。根据云水收支方程,将参与大气云水循环且未降落到地面的资源定义为空中云水资源。利用1981—2010年EAR-Interim高分辨率再分析资料的风场及云含水量,计算江苏上空云水资源年均总量、时空特征及变化趋势。结果表明,资源年均总量353.1亿t,春夏季偏多,秋冬季偏少,开发潜力巨大。旱期(缺水期)沿淮淮北最多,达70.8亿t,沿海垦区、苏南环太湖次之;非旱期总量约占全年58.3%。近30年,云水资源呈下降趋势,平均每10年减少18亿t。建议加大开发力度,实现常态化开发利用,率先建立淮北、沿海、环太湖开发利用重点作业区,加强开发利用技术研究,提高开发效率。

阜阳市空中云水资源利用现状及对策

阜阳市降水年际、月际分布不均,部分年份水资源短缺,严重制约着当地社会经济发展与生态环境建设。通过充分开发利用空中云水资源,可以在一定程度上缓解水资源短缺。介绍了空中水资源开发利用原理,指出阜阳市空中云水资源利用现状,并提出了对策,以期为空中云水资源的开发利用提供参考。

1979—2012年夏季黄土高原空中云水资源时空分布

利用欧洲数值预报中心(ECMWF)发布的新一代全球全分辨率ERA-Interim再分析数据,采用经验正交函数(EOF)、小波分析、回归分析等方法,分析1979—2012年夏季黄土高原空中云水资源分布特征。结果表明:(1)夏季黄土高原空中云水资源远大于该地区实际年降水量,具有较大空中云水资源开发利用潜势;(2)空间上云水资源表现为两种模态——西北部、东南部反位相振荡(EOF1)以及中部云水资源偏多西北、东南两端偏少(EOF2),且具有显著年际变化周期;(3)黄土高原的空中云水资源主要来自东海,当水汽输送反气旋环流中心偏南(北)时,影响EOF1(EOF2)空间模态;(4)云水、云冰量峰值分别出现在700hPa、400hPa左右,当700hPa存在水汽辐合及上升运动时有利于黄土高原空中云水资源开发。

内蒙古空中云水资源特征及与降水关系

利用19年的国际卫星云气候计划ISCCP D2资料,分类型对内蒙古地区空中云水资源的时空分布、变化趋势及其与降水的关系进行了分析,并分析了可能影响云量和降水变化的原因。结果表明:内蒙古地区云量总和平均为65.21%,卷云最多,平均达到18.77%。液态层积云、层云、高层云等云量呈现出自西向东依次增多的空间分布特征,同降水量的空间分布特征相一致。降水与液态的云量呈正相关,与冰相的云量呈负相关关系。全球表面增温以及西太平洋副热带高压的变化可能是云量和降水变化的原因。

济南市水资源陆空协同系统研究

依据协同学原理,从水资源系统可持续发展状态协同方程式出发,建立了济南市水资源陆空协同系统。依据该系统,济南市应以陆地水资源为核心,并充分利用空中云水资源,使水资源陆空协同工作,才能从根本上增加济南市可开发利用的水资源总量,实现济南市水资源的可持续利用。

济南市水资源陆空协同系统研究

从增加水资源可利用总量的目标出发,依据协同学原理,给出水资源陆海空协同方程,提出21世纪在我国以陆地(地表与地下)水资源为核心,大力开发利用雨洪水资源;积极开展人工降雨活动,充分利用空中云水资源;并推广应用海水淡化技术,加大对海水资源的开发利用,使水资源陆海空协同工作,以缓解我国水资源越来越短缺的现实。并以济南市为例,根据其属于内陆城市的实际情况,重点研究了济南市陆空水资源系统中有关雨洪水资源利用的问题。

飞机人工增雨云系结构及作业技术的观测研究

云作为大气水循环的重要组成部分,通过降水为陆地生态系统提供大量淡水。由于华北地区降水量和云量有限,华北区域成为全国缺水比较严重的地区,资源性缺水问题成为制约该区域水资源安全保障、生态文明建设,以及防灾减灾和乡村振兴的重要因素。与此同时,空中云水资源成为了人们关注的重点。从自然云的降水效率来看,对流云平均降水效率为56%,层状云为29%,我国年均云水资源的降水效率约为20%,华北地区不到15%,因此具有较大的开发潜力。

朝阳县火箭人工增雨作业探讨

基于朝阳县火箭增雨装备及固定（移动）火箭增雨作业点布局，运用增雨火箭技术开展人工增雨作业，提高人工增雨效率，最大限度开发利用空中云水资源，抗旱减灾、农业增收，改善生态环境。