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2003年7月18日～8月12日遂川人工增雨催化效果的统计分析
陈建萍
， 洪 霞 ， 邓安强 ， 吴俊吉
（江西省人工影响天气领导小组办公室，江西
南昌 ３３００４６）
摘 要：用区域回归试验的方法对２００３年７月１８日～８月１２日遂川县开展的人工增雨作业进行效益评估，发现遂川县在这期间进行的人工增雨作业增加降水量３８．６８ｍｍ，相对增加率为３５．８８％。
关键词：
人工增雨 效果检验 统计
中图分类号：Ｐ481 文献标识码：Ｂ 文章编号：1007－9033（2003）03－0040－02
效果评估是人工影响天气中十分困难但又十分重要的环节。全国许多省相继对人工影响天气的效果作了大量统计试验或物理检验的尝试。７０年代初，福建省气象局和南京大学、南京气象学院等单位就在福建古田水库进行高炮作业人工增雨随机试验，历时１２ａ，得到了许多有意义的结果。
２００３年７月１８日始，我省开展了历史上最大规模的人工增雨作业，取得了明显的社会效益和经济效益。科学地评估人工增雨在２００３年全省抗旱中的作用，是一项有意义的工作。
１ 方案设计
采用区域回归分析法，首先借助于１个或１个以上的对比区（又称控制区），根据历史资料建立目标区与对比区的历史雨量回归方程；然后利用历史回归方程，根据试验期对比区的雨量来估计目标区的自然雨量，即目标区自然雨量的期待值。
１．１ 目标区的选择
２００３年７月１８日～８月１２日遂川县共进行了１０次人工增雨作业，在２００３年全省的抗旱作业中具有典型意义，因此本文选择遂川县作为目标区。
１．２ 对比区的选择
本方案进行人工增雨效果检验的对比区为永新县，原因为：
（１）
永新地形与遂川相仿，都以山地为主。
（２）
两地所处的经度几乎相同，纬度相差不到１个纬度，空间距离很近（不到１００ｋｍ）。经普查，作业期间两地受影响的天气形势相同。
（３）
２００３年７月１８日～８月１２日永新县人工增雨的次数较少，为２次。
１．３ 分析步骤
（１）
根据目标区和对比区雨量的历史资料，求两区雨量指标的相关系数ｒ，然后进行显著性检验。一般要求ｒ的显著性水平α＜０．０１（这里要求历史雨量必须是自然降水量，历史上进行人工增雨的年份应除去。
（２） 求历史回归方程：ｙ＝ａ＋ｂ·ｘ。
（３）
根据实验期对比区实测雨量ｘ，求目标区试验期自然降水量ｙ。
（４） △ｙ＝ｙ－ｙ为雨量增加值。这里ｙ为试验期目标区的实测雨量，△ｙ就表示人工增雨的效果。
（５）
为确定上述差值是否是人工影响的结果，必须检验增加值的统计显著性。设历史样本容量为ｎ，查ｔ－分布表（自由度ｖ＝ｎ－１），可得相应于显著度α的ｔα值。若ｔ≥ｔα，则说明雨量增加值是显著的，显著性水平为α，人工增雨有效；反之，若ｔ≤ｔα，则说明效果不显著。
２ 计算过程
（１）
选取江西省未实施人工增雨历史年份（１９６０、１９６７、１９７４、１９７６、１９７８、１９８０、１９８１、１９８４、１９８６、１９８７年）７月１８日～８月１２日的雨量资料，计算出对比区（永新县）与目标区（遂川县）的相关系数为：＝９２．５５％。
（２） 建立ｙ倚ｘ的历史回归方程。由于＝０．８６７ａ＝ｙ－ｂｘ＝０．４９１４所以历史回归方程为ｙ＝０．４９１４＋０．８６７·ｘ。
（３）
将２００３年对比区雨量（对数值）ｘ＝１．５５５１输入回归方程，求出２００３年目标区自然降水量的期待值ｙ２００３＝１．８３９６。换算成雨量，则为６９．１２ｍｍ。
（４）
计算出雨量增加值为：△ｙ＝ｙ－ｙ＝１０７．８－６９．１２＝３８．６８ｍｍ相对增加率为３５．８８％。
（５）
雨量增值的显著性检验。雨量增值（对数值）的ｔ＝＝３．９７６自由度ｖ＝ｎ－１＝９。查ｔ－分布表可知，ｔ≥ｔαα＜０．０１，故人工增雨的效果显著。
３ 结语
（１）
用区域回归试验的方法对２００３年７月１８日～８月１２日遂川县开展的人工增雨作业进行效益评估，发现遂川县在这期间进行的人工增雨作业共增加降水３８．６８ｍｍ，相对增加率为３５．８８％。
（２）
区域回归试验方法要求对比区应不受催化的影响。但由于２００３年全省都开展了人工增雨作业，因此在选择对比区时，我们选择人工增雨开展次数较少的永新县（这期间作业２次）作为对比区。
（３）
人工增雨的效果评估方案还有很多，近年来主要使用统计分析与数值模拟试验及物理量的观测分析结合起来的方法，我们也将在以后的研究中采用这种方法进行深入地研究。
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收稿日期：2003年08月08日
第一作者简介：陈建萍（1973－），男，工程师，硕士，主要从事人工影响天气工作。 |
