第四节 人工影响天气效果评估

一、人工增雨效果检验方法
人工增雨作业的效果检验十分复杂。自1987年恢复人工增雨作业以来，科学地评估人工增雨作业效果一直是山东省人工影响天气科技人员不断研究和探索的重要课题，主要使用统计学和物理学两种方法检验人工增雨的效果。
（一）统计检验
一般采用对比分析和统计法来进行效果检验。对比分析法是用同一降水过程中作业区与非作业区的降水量进行对比统计分析，检验单次作业的效果，该方法在业务工作中应用比较普遍。统计法则用于对某一个时期内的作业效果进行评价。省气象科学研究所将1979—1988年春、秋季全省逐时降雨量为历史资料序列，采用区域控制模拟试验方法对1989—1991年省内部分地区飞机人工增雨效果进行检验。其结果表明，雨强平均增加0.52毫米，相对增雨48.71%（可信度在95%以上）。
（二）物理检验
物理检验方法是根据云和降水形成及其人工影响的物理机制找出相应的物理效应，如用微物理效应（云中滴谱分布、冰晶浓度、大云滴浓度、含水量等）和宏观动力学效应（如云的回波参数、上升气流速度、生命史等）作为效果指标，并通过试验来检验人工影响是否显著地改变这些指标。由于这些指标受众多因素制约，且在云的整个生命过程中存在着巨大的自然起伏，除人工影响的效果特别显著或云体结构在时空上差异很小（如均匀而稳定的层状云）的情况外，要从中检验出人工影响的效果是很困难的。在效果检验时，仍需结合使用统计学方法，形成物理统计检验方法。至2005年，省内很少使用此种检验方法。
二、人工防雹效果检验方法
科学、客观地评估人工防雹的效果，对验证防雹理论、改进防雹方法、提高防雹水平十分重要。省内主要使用物理检验法和统计检验法。
（一）物理检验
物理检验是用雷达及其他探测仪器跟踪监测防雹作业前后雹云参数的变化，来检验防雹的效果，是定量的检验方法。潍坊市气象局用防雹作业前后强对流回波顶高度（H）、强度（Z）、云体变化（ΔV）三个物理量，并设计参数X=（H1-H2）/1000米+（Z1-Z2）/5dBz+ΔV，对潍坊市高炮防雹的效果进行检验。其中，H1和H2分别为作业前、后的回波顶高度；Z1和Z2分别为作业前、后的回波强度；ΔV为作业前、后云体的变化，ΔV=2表示作业后云体明显减弱，ΔV=1表示作业后云体减弱，ΔV=0表示作业后云体无变化或有发展。若X大于等于临界值，说明防雹作业有效；反之则无效。分析多年的雷达回波资料，统计得出临界值为4。1993年，潍坊市使用该方法对12个防雹作业日的效果进行检验，其中8个作业日有效，4个作业日无效，即该年潍坊市防雹作业的有效率为66.7%。
（二）统计检验
对防护区、对比区及邻近地区降雹实况进行对比，以及将降雹区防雹前后降雹实况进行对比，只要这些区域的面积足够大，积累资料的年代足够长，统计结果就能说明防雹有无效果。由于雹灾调查结果很难做到客观、定量，按照同一的标准采集到足够多的样本数量难度很大，省人工影响天气办公室采用作业前、后的回波顶高度、回波强度、强回波顶高度3个物理量作为防雹效果检验的统计量进行秩和检验。该方法能有效平滑冰雹发生的随机性，给防雹作业以定性的评价，并给出防雹有效的可信度。