河南省人工影响天气轨道.doc

3 云降水探测和综合分析技术云降水探测和综合分析技术 大气和云降水物理特征的探测技术的开发及其应用研究大气和云降水物理特征的探测技术的开发及其应用研究 依托全省卫星依托全省卫星 雷达和国家天气观测站网雷达和国家天气观测站网 结结 合我省区域气象观测站网合我省区域气象观测站网 多通道微波辐射多通道微波辐射 本文档由本文档由 YY198308 收集整理 收集整理 河南省人工影响天气轨道河南省人工影响天气轨道 业业 务务 方方 案案 讨论稿 讨论稿 1 河南省气象局河南省气象局 二二 六年九月六年九月 2 目录 一 现状和需求 7 一 现状 7 1 全国现状 7 2 河南省现状 7 二 存在的主要问题 8 1 缺乏总体规划 9 2 人员不足 整体素质不高 9 3 投入不稳定 投入机制有待进一步完善 9 4 业务技术系统和效果评估方法不完善 9 5 一些重要科学技术问题尚缺乏有组织的深入研究 9 6 基础设施建设薄弱 作业手段落后 9 三 需求 10 1 增强农业抗旱减灾能力的需要 10 2 缓解水资源短缺的需求 10 3 保护地下水的需求 10 4 保护生态环境的需求 10 5 公共安全的需求 10 二 设计原则 11 一 指导思想 11 二 设计原则 11 三 总体目标 12 3 三 系统结构和功能 12 一 业务技术体系 12 1 实时监测系统 12 2 稳定快速的通讯系统 13 3 实时决策指挥系统 13 4 作业效果检验和评估系统 13 二 作业服务体系 13 1 建立飞机作业外场基地 13 2 市 县作业服务体系 14 3 建立地面作业基地 14 4 建立人影应急服务系统 15 三 科学研究体系 16 四 科学管理体系 17 1 省级 17 2 市级 17 3 县级 18 五 人才支撑体系 18 四 业务流程 19 一 信息流 19 二 产品流 19 三 业务技术流 19 五 业务分工 20 一 省级 20 二 市级 25 4 三 县级 27 六 保证措施 28 七 实施步骤 29 5 序序 言言 人工影响天气是指为避免或者减轻气象灾害 合理利用气候资 源 在适当条件下通过人工干预的方式对局部大气的云物理过程进 行影响 实现增雨 雪 防雹 消雾 消云等目的的活动 现阶段 主要以人工增雨 防雹为主 属于科技型 公益性事业 是气象服 务于防灾减灾 保护人民生命财产安全和提高人民生活质量 合理 开发利用气象资源 生态建设与保护的重要科技手段之一 河南是我国受气象灾害影响最严重的省份之一 随着我省经济 的快速发展和社会财富的迅速增加 气象灾害造成的经济社会损失 也越来越大 尤其是干旱灾害最为严重 约占气象灾害的 50 以上 特别是近年来受气候变化等多种原因的影响 部分地区严重旱灾的 发生频率明显增加 给农业生产和人民生活等带来了严重影响 同 时 受特殊地形的影响 我省也是冰雹灾害最严重的国家之一 河 南还是水资源严重短缺的省份 人均占有量 417 立方米 不足全国 平均水平的 1 5 对人工增雨 雪 缓解水资源短缺的需求非常迫 切 国务院关于加快气象事业发展的若干意见 指出 要按照建 立统一协调的指挥和作业体系 建设性能优良的设备设施的要求 编制 十一五 全国和地方人工影响天气发展规划 有组织 有计 划地开展人工影响天气工作 城市供水和工农业用水紧缺地区的水 源地及其上游地区 要积极开展人工增雨作业 加大作业力度 建 立应对扑灭大规模森林草原火灾 严重空气污染 城市高温天气等 事件的人工影响天气应急作业机制 健全作业安全生产责任制 完 善作业规范和操作规程 对此 河南省关于加快气象事业发展的 意见 也有具体和明确的要求 鉴于水资源在我省经济社会发展 国家安全中所具有的重要战 6 略地位 长期以来 全省各级党委政府和领导都高度重视人工影响 天气工作 2005 年 6 月 河南省人民政府办公厅下发了 关于进一 步加强人工影响天气工作的通知 要求各级政府要站在全面建设小 康社会 实现中原崛起的高度 充分认识发展人工影响天气事业的 重要性 2006 年 8 月 河南省人民政府下发了 关于加快气象事业 发展的意见 强调要加强人工影响天气工作 积极开发利用空中云 水资源 一 现状和需求一 现状和需求 一 现状 一 现状 1 全国现状全国现状 我国自 1958 年有组织开展人工影响天气工作以来 人影作业规 模逐步扩大 在为地方经济社会发展 特别是 三农 服务中发挥 了重大作用 取得了显著效益 据统计 仅在 1995 2004 年间 全 国就有 23 个省 区 市 组织实施飞机人工增雨作业 30 个省 区 市 的 1932 个县 市 开展了高炮 火箭增雨防雹作业 增 雨影响面积达 300 余万平方千米 防雹保护面积 43 万平方千米 有 效减轻和缓解了干旱 雹灾给国民经济特别是农业生产带来的不利 影响 2 河南省现状河南省现状 河南省人工影响天气工作自 1988 年恢复以来 在组织机构 法 规体系 投入机制 基础设施 技术装备 业务科研 人才队伍等 方面都有了长足的发展 省级一直组织开展飞机人工增雨作业 1988 2006 年累计空中 7 飞行 312 架次 增加地面降水约 93 亿立方米 全省 18 个省辖市局 及 105 个县局均开展了地面高炮 火箭人工增雨作业 累计增加地 面降水约 130 亿立方米 部分市 县开展了地面防雹作业 累计保 护面积 1 万多平方公里 直接经济效益一亿多元 全省形成了以政府分管领导为首的省 市 县三级人影领导机 构 建立了议事协调制度 形成了上下联动 各方配合 齐抓共管 的局面 为人影事业的发展提供了可靠的组织保证 同时 相继出 台了 河南省气象条例 河南省人工影响天气管理条例 和一系 列规章制度 为人影工作的健康发展提供了有力的法律和政策保障 到目前为止全省共有 37mm 高炮 295 门 车载式火箭发射架 318 部 增雨燃烧炉 2 台 地面作业控制面积占全省总面积的比例达到 43 省人影中心在 九五 期间承担并完成了 河南省人工影响天 气优化技术研究 十五 国家重大科技攻关项目 人工增雨技术 研究及示范 课题将河南作为 抗旱型飞机人工增雨试验示范基地 连续四年在河南进行了抗旱型飞机人工增雨外场试验 取得了一大 批重要的科研成果 部分成果在河南应用 2005 年开始 省人影中 心又承担了省重大科技攻关项目 河南省云水资源开发利用技术研 究与示范 将进一步开展空中云水资源分布及潜力的研究 探索人 工增雨作业条件识别技术 完善河南空中云水资源开发科学概念模 型 建立云水资源开发决策指挥系统 并在典型地区进行示范试验 省人影中心现有正式职工 17 人 市级专 兼职人员 20 多人 县级高炮 火箭作业人员 700 多人 全省基本形成专兼职结合的人 影队伍 8 二 存在的主要问题 二 存在的主要问题 多年来我省人工影响天气工作一直是以抗旱减灾应急为主 整 体科技水平较低 业务服务效率不高 需求和能力 规模和效益间 还存在着明显差距 存在的主要问题包括 1 缺乏总体规划缺乏总体规划 在工作思路和工作布局上缺乏长远考虑 与水资源利用 生态 建设等省重大建设工程布局结合不够 各地往往重视应急型的人工 增雨抗旱 防雹作业 缺乏对空中水资源长期开发利用的科学规划 2 人员不足 整体素质不高人员不足 整体素质不高 省级人员不足 缺乏综合素质高的管理人员和高水平的学科带 头人 市级多数没有专职管理人员 更没有专职技术人员 县级作 业人员不固定 素质不高 3 投入不稳定 投入机制有待进一步完善投入不稳定 投入机制有待进一步完善 应急性投入多 稳定性投入少 作业投入多 科研和 技术开发投入少 建设性投资多 维持经费投入少 4 业务技术系统和效果评估方法不完善业务技术系统和效果评估方法不完善 业务流程 业务规范 业务平台 指挥系统建设亟待 加强 作业效果检验粗放 缺乏业务化的科学效果检验和 评估方法 难以对人工影响天气做出科学定量的评估 9 5 一些重要科学技术问题尚缺乏有组织的深入研究一些重要科学技术问题尚缺乏有组织的深入研究 有科学设计的外场试验还远远不够 作业的盲目性较大 科技 含量低 一些重要的人影基础数据 技术规范还不十分健全 6 基础设施建设薄弱 作业手段落后基础设施建设薄弱 作业手段落后 性能优良的飞机作业平台和先进的探测装备不足 高 炮老化较重 标准化固定炮站数量不足 标准低 现有的 气象监测站网和手段远不能适应人工影响天气工作的要求 三 需求 三 需求 1 增强农业抗旱减灾能力的需要增强农业抗旱减灾能力的需要 河南省是农业产粮大省 对保障国家粮食安全起着举足轻重的 作用 在保障粮食生产 高效农业 农民增收及新农村建设等方面 对增雨抗旱 防雹减灾的需求非常迫切 2 缓解水资源短缺的需求缓解水资源短缺的需求 河南属于水资源严重短缺的省份 人均占有量 417 立方米 不 足全国平均水平的 1 5 人工增雨 雪 是缓解水资源短缺的需求 3 保护地下水的需求保护地下水的需求 河南省地下水开采量已占总供水量的 67 地下水超采严重 其中心水位每年以近 1 米的速度下降 人工增雨 雪 可有效增加 10 和保护地下水 4 保护生态环境的需求保护生态环境的需求 植树造林 植被恢复 森林防火和灭火 生态环境和城市环境 建设与改善等对人工增雨提出了新的更高需求 5 公共安全的需求公共安全的需求 城市空气污染 突发污染事件 重大社会活动保障 交通安全 以及其它应急性防灾减灾对人工影响天气有着越来越多的需求 二 二 设计原则设计原则 一 指导思想 一 指导思想 坚持以邓小平理论和 三个代表 重要思想为指导 树立 落 实科学发展观和 三气象理念 以防灾减灾 趋利避害为宗旨 以缓解水资源短缺为重点 面向社会需求 依靠科技进步 按照中 国气象局和河南省气象业务技术体制改革的总体思路 建立省 市 县三级人工影响天气轨道业务技术体系 提高我省人工影响天气服 务的整体水平和综合效益 二 设计原则 二 设计原则 1 坚持省 市 县三级相结合协调发展的原则 完善省级飞机 增雨 雪 体系和市 县高炮火箭地面人工增雨 雪 防雹体系 建立全省立体化人工增雨 雪 防雹作业服务体系 2 坚持紧密依托基本气象业务发展人影的原则 逐步建立省 市 县三级人影业务技术系统 提高人影工作综合服务能力 11 3 坚持科研和业务相结合的原则 加强人工影响天气科学研究 和技术开发 着力提升人工影响天气整体科技水平 建立研究型人 影业务 发展业务型人影科研 4 坚持以社会需求为导向的原则 人工影响天气业务将从注重 发展规模向注重提高科技含量 现代化水平和作业效益转变 从季 节性应急抗旱 防雹作业向缓解水资源短缺 改善生态环境 增加 水库蓄水等多领域 多目标 业务化作业转变 从粗放型管理向依 法管理 科学管理转变 使人影工作稳定 快速 健康发展 三三 总体目标总体目标 以适应河南经济社会发展需求为导向 以有效开发利用空中云 水资源为目标 以加强人工影响天气服务能力为重点 通过 河南 省空中云水资源开发工程 建设和 河南省空中云水资源开发技术 研究与示范 科技攻关 建立起科学管理 业务技术 作业服务 科学研究和人才支撑五个体系 建设具有河南特色的人工影响天气 业务技术轨道 进一步拓展服务领域 提高人工影响天气的整体科 技水平和总体效益 三 系统结构和功能三 系统结构和功能 建立集 业务 科研 管理 三位一体的省 市 县三级人工 影响天气业务技术 作业服务 科学研究 科学管理和人才支撑体 系 其功能如图 1 一 业务技术体系 一 业务技术体系 1 实时监测系统实时监测系统 在河南省 三站四网 建设方案的基础上 补充建设人影监测 12 探测网 主要包括 改装一架具有探测功能的飞机 装载 PMS 云粒 子探测仪 双通道微波辐射计和温湿探测仪等设备 在济源配备一 部对流层风廓线雷达 购置一部车载式 X 波段双偏阵雷达和一套 DOS MODIS 卫星接收处理设备 在郑州 安阳 三门峡和南阳布设 地基双通道微波辐射计 在平顶山 信阳和商丘布设 GPS MET 水气 监测仪 布设 2 部移动式地面激光雨滴谱仪 2 稳定快速的通讯系统稳定快速的通讯系统 依靠省 市 县气象部门的宽带网络系统建立人影信息传输和电 视会商系统 利用卫星通信技术 建立省 市 县 炮点的定位和实时 监控指挥系统 建立飞机定位和空 地无线传输系统 3 实时决策指挥系统实时决策指挥系统 建立集资料收集 信息存储 加工处理 实时指挥 大屏幕显 示的飞机作业指挥系统和地面高炮火箭作业指挥系统 飞机作业指 挥系统只设省级指挥中心 地面作业指挥系统分省 市两级指挥中 心 如图 2 4 作业效果检验和评估系统作业效果检验和评估系统 建立省 市两级以物理 统计检验和数值模拟相结合的综合效 果检验和效益评估系统 二 作业服务体系 二 作业服务体系 1 建立飞机作业外场基地建立飞机作业外场基地 在外场作业基地装备一架具有探测功能的增雨 雪 飞机 除 13 装备云微物理等探测设备外 还装备液态 CO2 播撒器 碘化银末端 燃烧器 碘化银焰弹发射器等 关键时段再租用一架增雨作业飞机 形成科学有效的飞机增雨 雪 服务体系 建立飞机作业外场指挥 室 布设宽带通讯 组建局域网 建立可视会商和时实指挥系统等 2 市 县作业服务体系市 县作业服务体系 在现有地面人工影响天气作业火力网的基础上 逐步增加新型 火箭发射架 使每县平均达到 6 7 台 地面作业控制面积达到 60 建立 400 个标准化固定炮站 并为所有人工影响天气作业高炮和火 箭配备 GPS 定位仪 形成以固定炮站为主 布局合理 重点突出的 火箭 高炮地面人工增雨 雪 防雹服务体系 3 建立地面作业基地建立地面作业基地 根据不同地区地理环境条件和经济社会发展的需求 分别建立 三门峡防雹增雨型 鹤壁和丹江口水库蓄水型 焦作林区生态保护 型 周口平原抗旱型 郑州城市环境改善型 5 种不同类型的 6 个作 业基地 如图 3 1 1 三门峡防雹增雨型作业基地 三门峡防雹增雨型作业基地 针对三门峡林果业 经济作物 主要是烟叶等 发达而冰雹多 发 山区易旱的特点 建立以防雹消雹及增雨为目的的人工影响天 气作业基地 使全市防雹消雹增雨有效控制面积达到 70 2 2 鹤壁水库蓄水型作业基地 鹤壁水库蓄水型作业基地 在鹤壁盘石头水库周边区域内建立 有利于实施区域联合人工 增雨作业和试验的外场基地 开展以增加盘石头水库蓄水量为目的 并兼顾抗旱增雨作业的区域联合人工增雨工程 为缓解鹤壁市工农 业用水紧张提供服务 14 3 3 丹江口库区流域人工增雨基地 丹江口库区流域人工增雨基地 针对南水北调中线水源地 丹江口库区流域实际情况 建立以 增加流域径流量 入库量和提高调出水资源质量为目的的丹江口库 区流域人工增雨基地 增加流域地面降水 10 15 使流域的山更 绿 水更清 确保送上更多的清水 好水 充分发挥南水北调中线 工程的经济和社会效益 4 4 焦作林区生态保护型作业基地 焦作林区生态保护型作业基地 根据焦作市林区面积较大和当地建设 生态焦作 园林焦作 山水焦作 旅游焦作 的实际需求 建设林区生态监测和增雨作业 专用设施 更好地开发利用焦作市空中云水资源 为满足林区生态 环境保护和森林防火服务 5 5 周口平原抗旱型作业基地 周口平原抗旱型作业基地 针对周口作为全国重要的优质商品粮基地和建设 一优双高 农业对抗旱减灾的迫切需求 建立黄淮平原农业抗旱增雨作业示范 基地 研究最佳作业方案和优化技术 科学有效地开展粮区人工增 雨作业 为当地建设新农村 优质农业 高效农业服务 6 6 郑州城市环境改善型作业基地 郑州城市环境改善型作业基地 针对郑州建设区域性中心城市 居民对改善城市生态环境 提 高空气质量的迫切需要 积极开展服务郑州绿化造林 水库蓄水 净化空气 改善城市小气候为目的的人工增雨作业 提高郑州城市 品位 改善人居环境 4 建立人影应急服务系统建立人影应急服务系统 建立以预防突发空气污染和林区火灾等事件为主的人工影响天 气应急服务系统 如图 4 为保证河南省内森林火灾和突发污染事 件等应急工作高效 有序进行 形成反应快速 处置高效的应对机 制 全面提高应急能力和综合管理水平 最大限度地减轻或者避免 15 由此造成的人员伤亡及财产损失 建立全省人影应急作业系统 建 立省 地 县三级应急作业体系 省 地 县三级均制定作业预案 组建应急作业队伍 省级统筹规划全省应急作业流程 各地 县建 立相应的响应机制 具体建设内容如下 1 建立移动作业指挥系统 配备一辆作业指挥车 5 部智能 移动通讯终端 一台可无线上网的笔记本电脑 建立移动作业指挥 软件系统 实现实时接收作业指导信息 发布作业指令 上报作业 信息 2 引进移动探测系统 引进一部小型移动天气雷达 微波辐 射计及可移动的自动气象站 3 配置移动催化系统 配置 10 套移动火箭催化系统 三 科学研究体系 三 科学研究体系 建立河南省人工影响天气开放实验室 积极推进人影科技成果 的业务化应用 采取请进来和走出去的方针 加快科技人才锻炼成 长 人影科研项目要求市 县级优秀专业技术人员参加 采取集约 化发展方式 组织全省优势力量 对我省不同地区 不同条件下的 人工影响天气综合技术进行联合攻关 力争取得一批有推广应用价 值的科研成果 通过开放研究和科技攻关 积极创造条件 与其它 科研究院校联合 不断提高科研水平 培养一批人工影响天气科技 骨干 建立研究型人影业务 发展业务型人影科研 开展人工影响天 气的适用技术方法 云物理探测分析 数值模拟技术 新技术装备 应用 作业效果评估技术方法等方面的研究 为全省人工影响天气 业务提供科技支撑和保障 科研重点如下 1 与人影业务相关的气象灾害的调查与研究 2 云雾降水物理过程和空中云水资源 各类云雾降水宏 微观 16 结构及其演变规律的观测分析和概念模型的研究 各地域空中云水 资源的评估及其转化机制和途径的研究 3 云降水探测和综合分析技术 大气和云降水物理特征的探测 技术的开发及其应用研究 卫星遥感技术在人工影响天气中的应用 研究 雷达及其它地基遥感探测技术在人工影响天气中的应用研究 云降水多尺度综合探测分析技术研究 人工影响天气作业条件的预 报 判断和识别技术研究 4 云雾降水数值模拟 主要是云降水模式和中尺度模式在人工 影响天气中的应用研究 5 人工影响天气催化技术 人工影响天气作业工具的应用研 究 人工影响天气作业催化技术的应用研究 6 区域人工影响天气外场试验设计和效果检验技术方法的综合 设计研究 效果统计检验方法应用研究 效果物理检验方法应用研 究 7 增雨高炮 火箭布点设计 飞机作业方案的设计 力争一种 方案适应多种作业目的 8 人工影响天气信息的采集 传输 综合处理 决策 指挥技 术的开发和业务化研究 四 科学管理体系四 科学管理体系 科学管理体系建立包括省 市 县三级管理体系 1 省级省级 在中国气象局和河南省人民政府的领导下 负责制定人工影响 天气发展规划 制定各种管理规章制度 作业单位资质审核 组织 作业人员培训 考核 组织作业装备购置 存储和年检 作业信息 收集 统计和上报 工作检查 监督 对省人民政府和中国气象局 17 的信息通报和工作汇报等 2 市级市级 在河南省气象局和省辖市政府的领导下 负责制定本地人工影 响天气发展规划 制定规章制度 承担上级委托的作业人员培训 考核 负责本地区作业装备存储 维护和故障排除 作业信息收集 统计和上报 工作检查 监督 对地市级人工影响天气基本业务的 管理 对市人民政府和省气象局的信息通报和工作汇报 3 县级县级 在省辖气象局和县 市 区 政府的领导下 负责本县作业装 备的存储和管护 作业信息收集 统计和上报 对县级人工影响天 气基本业务的管理 对县人民政府和市气象局的信息通报和工作汇 报等 五 人才支撑体系 五 人才支撑体系 采取一定政策措施和激励机制 用好 培养好现有人才 千方 百计吸引优秀人才 并为他们充分发挥才干提供殷实条件 全省建 立一支结构合理 专 兼职结合的高素质人才队伍 依托中国气象局培训中心 河南省气象局培训中心和高校及科 研院所 对全省各级人影部门专业技术人员分批进行高层次的技术 培训 注重将基层作业人员特别是高炮操作人员的培训纳入气象部 门培训体系之中 通过继续教育和培训手段达到提高全省人影业务 技术人员整体素质和水平的目的 制定全员培训工作目标 鼓励各类人才通过多种渠道参与学习 提高河南人影人才队伍的整体素质 将人才培训纳入目标考核中 18 用五年时间 将河南人影系统的管理人员 专业技术人员 作业人 员普遍培训一遍 各单位总体上要保证每年完成五分之一以上人员 的培训任务 重点是抓好基层人影管理人员 作业人员的培训 鼓 励业务科技人员参加各类高级研讨班 并强化业务行政管理人员的 专业知识培训和更新知识培训 需要加强在职人员学历教育 鼓励业务人员在职攻读博士 硕 士学历教育 以适应研究型业务发展的需要 四 业务流程四 业务流程 一 信息流 一 信息流 包括省级人影信息与国家 地级 县级信息交流 信息的传输 主要依托省气象基本信息网和公共网来实现 信息流程见图 7 1 1 飞机作业基本信息流飞机作业基本信息流 图 12 天气预警 申报作业计划 天气监测 作业预警 外场准备 方案决策 登机作业 实时指挥 退场准备 效果评估 作业信息 发布 2 2 地面作业基本信息流地面作业基本信息流 图 13 天气预警 天气监测 作业预警 作业准备 空域申报 实时 指挥 作业结束 效果评估 作业信息发布 3 3 应急作业基本信息流应急作业基本信息流 应急警报 分级响应 应急预案 应急指挥 综合协调 应急 作业 二 产品流 二 产品流 省级人影产品主要包括决策服务产品 预警预报产品 效果检 验分析产品等 承担全省作业决策指挥和相关技术服务 市级人影 19 产品主要包括决策服务产品 预警预报服务产品 效果评估服务产 品 主要承担本市作业服务 县级人影产品主要包括决策服务产品 效果初评 作业产品 主要承担作业任务 产品流程见图 8 三 业务技术流 三 业务技术流 省级业务技术流程主要体现省人影中心与同级业务单位及上下 级之间的业务技术关系 见图 9 市级业务技术流主要体现市级人 影部门与同级业务单位及上下级之间的业务技术关系 见图 10 县 级业务技术流主要体现县级人影部门与同级气象业务 上级及作业 点之间的业务技术关系 见图 11 五 业务分工五 业务分工 一 省级 一 省级 1 1 基本业务基本业务 按照全国人工影响天气发展规划的总体部署 制定全省人工影 响天气发展规划 制定全省人工影响天气作业计划 组织 实施全 省飞机人工影响天气作业 发布人工影响天气作业预警 预报信息 协调 申请作业空域 组织 指导全省高炮 火箭联合作业 开展 全省人工影响天气作业效果评估业务 组织全省人工影响天气综合 技术研究和开发 制定全省人工影响天气作业和管理等规章制度 负 责作业单位资质审核 组织作业人员培训 考核 组织作业装备购 置 存储和年检 作业信息收集 统计和上报 工作检查 监督 对省人民政府的信息通报和工作汇报 对全省人工影响天气业务的 管理和监督 承担国家级人影部门下达的相关业务工作 2 2 业务分工业务分工 20 1 1 河南省人工影响天气中心 河南省人工影响天气中心 制定全省人工影响天气发展规划 组织 实施飞机人工增雨作业 并对作业进行效果评估 负 责跨区域协调作业 重大活动和应急服务人影作业 组织 指导全省高炮 火箭联合作业 协调 申请作业空域 负责全省人工影响天气业务的管理工作 主要包括 制定规 章制度 作业单位资质审核 组织作业人员培训 考核 组织作业 装备购置 存储 年检和使用许可证发放 作业信息收集 统计和 上报 工作检查 监督 负责国家级人工影响天气作业条件预测指导服务产品的应用 结合本省业务观测和预报系统 向市 县级作业部门提供本省区域 内人工影响天气作业条件预报产品和预警指导产品 负责省级指导产品研制开发 制作和发布 负责人影综合探测技术 包括卫星 雷达反演方法 数值 模拟技术 云物理和催化技术应用研究 负责制定本省人工影响天气业务流程 负责省级人工影响天气基地建设方案设计 技术指导 建立 多功能飞机作业外场基地 指导建立三门峡防雹增雨型 鹤壁和丹 江口水库蓄水型 焦作林区生态保护型 周口平原抗旱型和郑州城 市环境改善型基地 负责全省人影作业信息收集 上报和信息服务 负责人工影 响天气资料数据库的建立和维护 制作人工影响天气作业信息产品 向省人民政府进行信息通 11 报和工作汇报 21 承担国家级人影业务部门下达的相关业务工作 12 2 2 河南省气象台 河南省气象台 负责发布人工影响天气作业预警 预报信息的发布 协助向省政府报送人影业务方面的气象决策服务产品 负责对下级气象台人工影响天气预报服务工作的指导 3 3 河南省大气探测技术保障中心 河南省大气探测技术保障中心 负责保障人工影响天气业务省级通信网络线路畅通 负责提供人工影响天气历史和实时观测资料 雷达 卫星 自动气象站和自动雨量站等 负责图像 可视会商等 和其他有关信 息的实时传输和管理 负责提供全省雷电监测产品 负责观测仪器维修 4 4 河南省气象科学研究所 河南省气象科学研究所 负责提供土壤墒情监测和预测产品 负责提供卫星遥感墒情 植被 火情等监测以及火险等级预报产品 提供人工影响天气业务所需的相关技术支持 4 4 河南省气候中心 河南省气候中心 负责全省不同地域的人影作业的气候背景和当前气候特征分 析产品 负责研究全省不同区域的空中水资源分布特征和变化规律 并提供相应产品 负责提供全省短期气候预测产品 5 5 河南省气象科技服务中心河南省气象科技服务中心 协助人影业务工作的宣传 3 3 主要产品主要产品 详细见表详细见表 1 1 2 2 1 1 全省人工影响天气决策服务产品 全省人工影响天气决策服务产品 22 不定期向省政府报告人工影响天气作业 工作 效益 建议 等情况 定期 月 旬 日 和不定期进行全省作业 统计 情况 飞机 地面 效果评估及效益分析 全省年度水资源分布及评估 2 2 2424 小时作业天气预测产品小时作业天气预测产品 有无人工增雨 防雹作业天气 3 3 1212 小时作业条件预报产品小时作业条件预报产品 关心温度层高度 水汽条件 冰面过饱和区域 云微物理量分布 云水 雨水 冰晶 过冷水等 数值模拟增雨潜力区 云水资源评估 注 以上模式输出产品时间间隔 1h 4 4 临近或实时作业指导产品 临近或实时作业指导产品 1 1 小时滚动发布 小时滚动发布 卫星反演产品 实时雷达产品 微波辐射计产品 未来 3h 作业区综合识别 未来 1h 作业区实时指挥 作业催化技术参数 方位角 仰角 用弹量等 4 4 业务技术系统业务技术系统 省级人影业务技术系统结构图 如图 5 1 1 人影数据库系统 资料共享平台 人影数据库系统 资料共享平台 建立人影数据库系统 资料共享平台 用于全省人影信息和相 关资料共享 并能与其它业务化应用系统之间实现无缝连接 以提 高人影业务化水平和管理能力 23 2 2 多尺度运行系统 多尺度运行系统 多尺度运行系统包括六个子系统 分别为旱情分析 天气预警 作业预警 方案决策 实时指挥和效果检验 子系统模块主要是结 合我省人工影响天气已有的业务条件按人工增雨业务时段和功能进 行划分 多尺度运行系统运用于省级人工增雨作业指挥的整个价段 其每个子系统运行模式为 子系统 人影数据库 综合分析 通过 这种运行模式来实现人工增雨各个时段的功能 3 3 人影信息综合分析平台 人影信息综合分析平台 人影信息综合分析平台用于多尺度运行系统各个阶段 同时以 Micaps 作辅助分析平台 人影综合分析平台设计应包括以下功能 综合叠加分析 预设飞机增雨作业航线和实时指挥 统计分析 面积 计算和长度测量 三维图形分析 直观的实现对高炮火箭实时作业指 挥等功能 4 4 作业监测系统 作业监测系统 依托全省卫星 雷达和国家天气观测站网 结合我省区域气象 观测站网 多通道微波辐射计 移动式双偏振天气雷达 对流层风 廓线观测仪 闪电定位系统 地面雨滴谱和冰雹观测 机载云物理 观测设备 逐步形成全省空中水资源立体监测网 为开展人工影响 天气和效果评估提供科学依据 5 5 通信传输系统 通信传输系统 依托气象业务现代化通信和计算机网络系统 根据监测系统 作业网点布设的具体情况 以满足人工影响天气对信息和指令快速 收集分发的特殊需要为主要目的 采用 SDH 数字宽带 GPRS 无线传 输 VHF 话音传输多种方式相结合 建立空中 地面 省人影中心 航管部门 省 市 县及到所有作业外场快捷通畅的通信传输系统 如图 6 6 6 催化作业系统 催化作业系统 24 在飞机作业基地 装配高效 先进的机载播撒设备和探测设备 形成高效增雨飞机催化作业系统 在作业 探测飞机上装备碘化银 播撒器 碘化银焰弹发射器 碘化银末端燃烧器 液态二氧化碳等 机载催化设备 扩大作业云的选择范围 7 7 决策服务系统 决策服务系统 不定期向省政府报告人影作业等信息 定期向中国气象局报告全 省人影作业情况 效果评估及效益分析等信息 8 8 作业基地建设 作业基地建设 建立飞机人工增雨外场作业基地 指导相关省辖市气象局建立 当地人影地面作业基地 地面作业基地包括三门峡防雹增雨型 鹤 壁和丹江口水库蓄水型 焦作林区生态保护型 周口平原抗旱型 郑州城市环境改善型 5 种不同类型的 6 个作业基地 5 5 业务管理系统业务管理系统 利用人影业务综合管理系统 提高对全省人影业务的管理 该 系统建立了飞机作业库 作业管理库 人影经费库 科研情况库 机构组织库 工程建设库 装备管理库 弹药管理库 炮点管理库 人员管理库 图片资料库 政策法规库 事故灾情库等数据表 可 以对大量历史和实时的人工影响天气业务工作信息进行加工和处理 实现的主要功能包括 资料接收 上报 录入 浏览 查询 汇总 统计等 二 市级 二 市级 1 1 基本业务基本业务 按照省级人影总体部署 制定本地市人工影响天气发展规划 细化各种规章制度 承担上级委托的作业人员培训 考核 负责本 地区作业装备存储 维护和故障排除 作业信息收集 统计和上报 工作检查 监督 对本辖区人工影响天气基本业务的管理 对地市 25 人民政府的信息通报和工作汇报 制定本地市人工影响天气作业计划 发布作业临近预警 预报 发布高炮 火箭作业指令 协调 申请作业空域 组织本地市高炮 火箭联合作业 组织开展本地市人工影响天气作业效果评估业务 本地市人工影响天气作业指挥系统开发 承担省级部门下达的相关业 务工作 在省级的作业条件预报产品基础上 对省级的作业条件预报产品 进行补充订正 制作作业条件临近预报 向县级作业部门提供以雷 达为主的作业条件临近预报警报指导产品 2 2 业务分工业务分工 1 1 市人影办 市人影办 制定本市人工影响天气规划 组织本市高炮 火箭 或飞机 等作业 负责本市人工影响天气作业条件预测指导服务产品的应用 负责发布本地人工影响天气作业条件预测服务产品 负责本市人影作业效果评估 负责制定本市人工影响天气业务流程 负责本市人影作业信息收集 上报和信息服务 负责人工影 响天气资料数据库的建立和维护 承担上级委托的作业人员培训 考核 负责本市作业装备安全管理 承担省级人影业务部门下达的相关业务工作 2 2 省辖市气象台 省辖市气象台 负责发布人工影响天气作业条件预测服务产品 协助报送本市人影业务方面气象决策服务产品 负责提供实时的气象雷达 卫星 自动气象站等观测资料产 品 26 负责制作提供本市人影作业的气候背景和当前气候特征分析 产品 负责提供本市卫星遥感 土壤墒情等干旱监测产品 负责提供雷电监测加工产品 负责本市通讯网络的维护 3 3 主要产品主要产品 1 1 全市人工影响天气决策服务产品 全市人工影响天气决策服务产品 根据天气气候特点和国民经济发展需要 不定期向市政府报 告实施人工影响天气作业的意见 定期 旬 月 报告全市人工影响天气作业情况 效果评估 以及效益分析 2 2 全市人工影响天气作业条件预报服务产品 全市人工影响天气作业条件预报服务产品 人影作业区域的雷达遥感监测和预测产品 3 3 人工影响天气技术方法产品 人工影响天气技术方法产品 人影作业条件监测和识别技术方法产品 催化技术方法及作业参数产品 4 4 作业指挥系统建设作业指挥系统建设 作业指挥系统分为四个子系统 作业条件预测 实时作业指挥 效果检验与信息发布 历史资料处理与调阅 1 1 作业条件预测 作业条件预测 主要包括作业需求分析 天气分析 作业条件初步分析 雷达 卫星产品分析等 2 2 实时作业指挥 实时作业指挥 包括探空分析 雷达二次开发 卫星反演产品分析 空域申报 指令发布等模块 3 3 效果评估与信息发布 效果评估与信息发布 作业效果评估 利用雷达观测资料进行效果评估 利用乡镇雨 27 量站雨量资料进行直观对比评估 作业影响范围的计算由省人影中 心统一制定 作业信息上报和发布 自动搜集作业信息 对外服务和上报 并 考虑与 省人工影响天气综合业务管理系统 的衔接 4 4 历史资料处理和调阅历史资料处理和调阅 实现对实时作业观测资料和作业情况的收集整理 对历史资料 调阅和查询分析 三 县级 三 县级 1 1 基本业务基本业务 负责本县 市 区 作业装备的存储和管护 作业信息和观测 信息收集 统计和上报 负责本县标准化固定炮站建设 对本级人 民政府的信息通报和工作汇报 向市级人工影响天气业务管理部门 报送信息和工作总结等 制定本县 市 区 人工影响天气作业 申请作业空域 及时 传达上级作业指令 实施高炮 火箭作业 开展人工影响天气作业 效果评估 优先建立县级人工增雨 防雹作业实时指挥系统 承担上 级部门下达的相关业务工作 2 2 主要产品 主要产品 1 1 全县人工影响天气决策服务产品 全县人工影响天气决策服务产品 根据天气气候特点和国民经济发展需要 不定期向本级政府 报告实施人工影响天气作业的意见 定期 旬 月 报告人工影响天气作业情况 效果评估以及 效益分析 2 2 人工影响天气作业技术参数产品 人工影响天气作业技术参数产品 3 3 业务建设任务业务建设任务 1 建设作业信息传输和信息收集系统 能够快速传输作业信 28 息和收集信息资料 2 建设作业监测系统 依托基本业务系统和上级指导产品 配备地面加密雨量站 3 完善以火箭为发展方向的人影催化装备系统 加强作业点 的规范化建设 4 建立县级人工增雨 防雹作业实时指挥系统 六 保证措施六 保证措施 一 加强人工影响天气队伍建设 健全组织管理体系省级充 实调整业务技术人员 市级设立独立的人影机构和足够的人员 县 级设一定的专职人员 在现有基础条件下 真正实现 科研 业务 服务 一体化的省 市 县三级人工影响天气业务技术体系 确保 人影工作长期稳定持续发展 二 加快 河南省空中云水资源开发工程 建设 建立稳定 的人影经费投入保障机制 保障基本建设经费和正常维持经费及时 足额到位 三 加强依法规范管理 完善各项规章制度 确保人影工作 持续 健康发展 四 加强科学研究 加大科研投入力度 提高人影的科技水 平和发展后劲 七 实施步骤七 实施步骤 一 2006 年 10 月 12 月 完成 河南省人工影响天气轨道业 务技术体制改革实施方案 的设计工作 二 2007 年 1 月 12 月 机构 人员到位 初步建立集管理 业务 科研为一体的省 市 县三级组织管理体系 三 2008 年 1 月 12 月 完成省 十一五 重大工程项目 29 河南省空中云水资源开发工程 建设任务 初步建立河南省人工 影响天气业务技术体系和作业服务体系 建立河南省人工影响天气 科学研究开放实验室 完成省重大攻关项目 河南省空中云水资源 开发技术研究与示范 初步形成河南省人工影响天气科学研究体系 四 到 2010 年 进一步完善 五个体系 全面提升全省人 工影响天气的作业能力 科技水平和服务效益 图 1 人工影响天气轨道业务系统总体功能 人工影响天气轨道业务系统总体功能 业务技术体系科学研究体系 作业服务体系 人才支撑体系科学管理体系 实时监测系统 稳定快速通讯系统 实时决策指挥系统 飞机作业外场基地 市县作业服务体系 地面作业基地 应急服务体系 综合业务管理系统 法 律 规 范 制 度 业务管理 作业效果检验系统 开放实验室研究开发 作业示范 业务推广应用 管理和技术人员培训 作 业 炮 手 培 养 培 训 局培训中心 大屏幕监控指挥平台 综合业务技术系统 信息共享平台 海量存储系统 高性能计算机 空中水资源动态 监测探测系统 国家气象中心 省气象台 地面作业基地 郑 州 城 市 环 境 改 善 型 人 工 增 雨 基 地 焦 作 林 区 生 态 保 护 型 人 工 增 雨 基 地 鹤 壁 丹 江 口 水 库 蓄 水 型 人 工 增 雨 基 地 三 门 峡 人 工 防 雹 增 雨 型 基 地 周 口 平 原 抗 旱 型 人 工 增 雨 基 地 作业站点 省辖 市人 影指 挥中 心 飞机 增雨 外场 基地 指挥 室 空域 管制 部门 值班 室 县级 人影 指挥 中心 人工 增雨 飞机 图 2 省级人影综合指挥系统大屏幕监控指挥平台指挥流程 32 图 图 3 河南省地面作业基地布局图 焦作林区生态保护 型作业基地 郑州城市环境改善 型作业基地 鹤壁水库蓄水型作 业基地 周口平原抗旱型作 业基地 三门峡防雹增雨型作 业基地 丹江口水库蓄水型 作业基地 33 落实指挥部的指示 综合协调及组织管理 分析上报灾情 向上提出处理建议 作业安全管理 24 小时作业预警预报 协调现场人影工作 执行上级应急指令 收集现场灾情并报告 指挥现场人影作业 3 小时作业跟踪识别 组织负责新闻宣传 协调气象探测业务 负责作业信息传播 协调监测预报业务 负责提供准确天气预 报 出现森林火灾和突发污染事件 级应急响应 级应急响应 级应急响应 启动县级应急预案启动省级应急预案启动市级应急预案 县级应急指挥部省级应急指挥部市级应急指挥部 作业应急分队 作 业 作业指挥信息下传 作业实况信息上传 人影办 气象局办公室 气象局业务管理 气象局气象预报 飞机人影作业 气象局信息服务 应急现场指挥部 图 4 应急人影作业信息流程 干 旱 分 析 天 气 预 警 作 业 预 警 方 案 决 策 效 果 评 估 多尺度运行系统信息综合 分析平台 实 时 指 挥 人影数据库 共享平台 作 业 监 测 通 信 传 输 催 化 作 业 决 策 服 务 作 业 基 地 河南省人工影响天气业务技术系统河南省人工影响天气业务技术系统 图 5 省级人影业务系统结构图 图 6 通信传输系统示意图 GPRS 人工 增雨 飞机 郑州飞机人工增雨 基地指挥室 空军空域管制 部门指挥中心 省人影综合指挥中心省人影综合指挥中心 焦作 鹤壁 三门峡 周口 郑州 丹江口 人影基地指挥中心 高炮 火箭地面 作业炮站点 县级人影 指挥中心 VHF 宽带 卫星通信X 25 宽带 SDH 无线语音 宽带 SDH 36 图 7 信息流程图 37 省级产品市级产品县级产品 决策服务产品 预警预报指挥 作业服务产品 效果评估服务产品 科技成果推广应用产品 作业装备应用 决策服务产品 效果评估服务产品 决策服务产品 效果初评 作业信息报告 预警预报指挥 作业服务产品 图 8 产品流 38 资料安全控制 资料维护 资料检索 信息采集 国家级人影指导产品 Internet 人影信息 气象内网 人影网站 Micaps 气象观测数据 人影产