雹云物理与防雹的原理和设计

第一编 雹（强对流）云物理
第一章 冰雹微物理
1.1 冰雹
1.2 冰雹的微物理结构特征
1.2.1 雹胚
1.2.2 雹块的结构
参考文献
第二章 冰雹（强对流）云
2.1 冰雹云
2.1.1 上升气流的速度需大于15m/s
2.1.2 云体具有深厚的负温区
2.1.3 长的生命史
2.2 冰雹云的分类
2.3 冰雹云的发展过程
2.4 冰雹云的物理模型
2.4.1 雹云雷达回波和气流结构模型（Browning,Lud1am 1962）
2.4.2 累积带冰雹形成模型（Сулаквилидэе 1967）
2.4.3 超级单体冰雹云模型
2.4.4 单体冰雹云模型
2.4.5 有序多单体冰雹云模型
2.4.6 超级单体——龙卷模型
2.4.7 其他类雹云模型
2.5 冰雹云类型与环境场的关系
2.6 冰雹云的移动、传播和分裂，积云的合并
2.6.1 移动和传播
2.6.2 分裂和合并
2.7 冰雹云单体的组合（织）和雹云云系
2.8 强对流（雹）云的地面观测的物理特征
2.8.1 强对流（雹）云过境时地面气象要素场的变化
2.8.2 雹云地面降雹带（雹击带）
2.9 冰雹云的观测特征
2.9.1 冰雹云的雷达回波特征
2.9.2 冰雹云的闪电特征
2.9.3 冰雹云的声信息
参考文献
第三章 冰雹形成机制
3.1 雹胚的形成
3.1.1 凝结（华）增长
3.1.2 并合增长
3.1.3 雨滴冻结
3.2 雹块的增长
3.3 冰雹形成机制的研究思路和方案
3.4 冰雹粒子群的运行增长规律
3.4.1 理想环境场的静态模拟和动态模拟
3.4.2 实例模拟
3.4.3 模拟结果的讨论
3.4.4 小结
3.5 强对流（雹）云中水凝物粒子的积累
3.5.1 云中粒子群的累积
3.5.2 对流云中粒子群累积的数值模拟
3.6 强对流（雹）云中云水的消耗
3.6.1 大粒子在增长运动中对云水场的消耗
3.6.2 结语
3.7 强对流（雹）云中的特征回波结构的数值模拟
3.8 冰雹的分层结构的模拟试验
3.9 规律的再现和观测验证
3.9.1 “零线”和回波模拟与多普勒雷达观测事实的比较
3.9.2 再现
参考文献
第四章 强对流（雹）云数值模式
4.1 引言
4.2 强对流（雹）云的性质和对模式的宏观动力、热力场描述功能的要求
4.2.1 动力框架
4.2.2 边界条件和初始条件
4.2.3 差分计算方法
4.2.4 宏观场方程组
4.3 适合于强对流（雹）云的冰雹形成机制的微物理框架
4.3.1 冰雹是降雨（雪）过程的进一步发展
4.3.2 冰雹形成的微物理过程的参数化描述方案
4.3.3 冰雹（降水粒子）形成的微物理过程的粒子群分档描述方案
4.4 方程的数值解法
4.4.1 Eu1er式差分解法
4.4.2 半Lagrange解法
4.4.3 全Lagrange式的粒子增长运行模式（轨迹模式，H3TRAJ）
4.5 综述
附录1 国内有关云模式研究和应用的情况简介（附表1～4）
附录2 各发生项和转化项的表达式
附录3 水凝物和水汽场之间的平衡调整
参考文献
第二编 防雹原理和积云增雨
第五章 播撒防雹原理
5.1 播撒防雹原理
5.2 播撒防雹原理实施中的问题
5.3 最近雹云物理的进展对四个命题的回答
5.3.1 第一个命题（雹胚形成和大雹运行增长）的回答
5.3.2 第二个命题（及时有效的“利益竞争”）的回答
5.3.3 第三个命题（多型多变的雹云中的规律）的回答
5.3.4 第四个命题（人工雹胚的浓度）的回答
参考文献
第六章 爆炸防雹原理
6.1 引言
6.2 爆炸对云体的作用表现
6.2.1 农民和地方政府的评价
6.2.2 统计检验
6.2.3 物理变化
6.3 爆炸产物和它们对云过程的可能作用
6.3.1 爆炸产物
6.3.2 爆炸碎片
6.3.3 冲击波
6.3.4 声波
6.3.5 扰动气流
6.3.6 重力波
6.3.7 爆炸的微物理防雹作用
6.3.8 讨论
6.4 爆炸作用的外场试验取证和数值模拟再现
6.4.1 爆炸对雾影响的数值模拟（实验结果的再现和理论的检验）
6.4.2 外场炮击云试验
6.5 炮响雨落数值模拟试验
6.6 爆炸扰动气流场对大气稳定度的影响
6.7 本章小结
6.7.1 爆炸防雹原理
6.7.2 爆炸作用与播撒作用的结合
6.7.3 关于雷电的作用
6.7.4 关于云顶爆炸的反应
6.7.5 关于火箭发射中的激波和尾流的作用
6.7.6 关于在雹云中实施爆炸后地面观测到降软雹的问题
6.7.7 进一步的工作
参考文献
第七章 防雹概念模型
7.1 防雹概念模型简介
7.1.1 一维模型
7.1.2 二维模型
7.1.3 三维模型
7.2 新的防雹概念模型
7.3 零线和作用区的判定
7.3.1 多普勒雷达观测方法
7.3.2 一般雷达观测方法
7.3.3 目测方法
7.4 防雹区布局原则
7.5 本章小结
参考文献
第八章 积云（对流云）物理与积云增雨
8.1 引言
8.2 积状云降水的一些观测事实
8.3 阵雨形成机理
8.3.1 研究方案
8.3.2 合成旋转环境风场的模拟结果
8.3.3 台成静风场（理想）个例（xg1-hr）
8.3.4 实例模拟的模拟结果
8.4 分析和讨论
8.4.1 “零域”的动力特征和大粒子形成“穴道”
8.4.2 粒子的集中和积累
8.4.3 关于主入流区
8.4.4 大粒子的循环增长
8.5 积云人工增雨实施方案的设计
8.6 对流云物理和对流云增雨
8.7 结语
参考文献
第三编 防雹实施方案的设计
第九章 冰雹预报与冰雹云识别
9.1 冰雹预报
9.1.1 有利于产生冰雹的天气形势
9.1.2 冰雹与高空急流活动的关系
9.1.3 冰雹与高空冷空气活动的关系
9.2 雷达回波判别冰雹云
9.2.1 多普勒天气雷达冰雹云回波特征
9.2.2 数字化雷达冰雹云回波特征及判别指标
9.2.3 常规雷达冰雹云回波特征
9.3 闪电定位系统判别冰雹云
9.3.1 闪电频数的月变化
9.3.2 闪电次数的时变化
9.3.3 冰雹云闪电特征
9.4 卫星云图识别冰雹云
9.4.1 冷涡后部对流云团
9.4.2 冷锋云系前方对流云团
9.4.3 冷锋云系前沿对流云团
9.4.4 云顶温度判别指标
9.5 冰雹云的宏观识别
9.5.1 利用冰雹云的外貌形态识别
9.5.2 利用声音识别
9.5.3 利用光识别
9.5.4 从地面气象要素演变特征识别冰雹云
参考文献
第十章 防雹的条件及外场作业（试验）方案设计
10.1 我国人工防雹的发展历程
10.2 自然降雹特征
10.3 防雹网的布局与外场环境条件的选择
10.3.1 高炮作业点的布设及环境条件的选择
10.3.2 火箭作业点的布设及环境条件的选择
10.4 作业工具与弹药
10.4.1 “三七”高炮和炮弹
10.4.2 火箭发射系统
10.4.3 地基碘化银发生器
10.5 高炮防雹、增雨作业（试验）方案设计
10.5.1 防雹作业方案的设计
10.5.2 火箭防雹作业方案设计
10.6 高炮、火箭防雹（增雨）作业（试验）的资料获取
10.6.1 资料收集的内容
10.6.2 雷达资料的收集
10.6.3 降雹及灾情资料
10.6.4 作业点及作业区雨量资料
10.6.5 地面防雹增雨作业记录
参考文献
第十一章 防雹作业的决策指挥和组织实施系统
11.1 人工防雹的监测预警（决策指挥）系统
11.2 防雹作业的（预警）决策指挥系统功能与总体设计
11.2.1 系统的整体设计
11.2.2 系统的功能及分系统设计
11.2.3 闪电定位联网系统
11.2.4 通信与网络
11.2.5 微机及网络设备
11.3 系统的设计原则
11.4 人工防雹的组织实施
11.4.1 高炮人工增雨、防雹作业（试验）的组织实施
11.5 作业的安全管理
第十二章 防雹效果的检验和效益评估
12.1 统计检验
12.2 区域回归试验
12.3 防雹效果的物理检验与分析
12.3.1 测雹板资料获取与分析方法
12.3.2 邻近两个测雹点的对比分析
参考文献
第一编 雹（强对流）云物理
第一章 冰雹微物理
1.1 冰雹
1.2.1 雹胚
1.2.2 雹块的结构
参考文献
第二章 冰雹（强对流）云
2.1 冰雹云
2.1.1 上升气流的速度需大于15m/s
2.1.2 云体具有深厚的负温区
2.1.3 长的生命史
2.2 冰雹云的分类
2.3 冰雹云的发展过程
2.4 冰雹云的物理模型
2.4.1 雹云雷达回波和气流结构模型（Browning,Lud1am 1962）
2.4.2 累积带冰雹形成模型（Сулаквилидэе 1967）
2.4.3 超级单体冰雹云模型
2.4.5 有序多单体冰雹云模型
2.4.6 超级单体——龙卷模型
2.4.7 其他类雹云模型
2.5 冰雹云类型与环境场的关系
2.6 冰雹云的移动、传播和分裂，积云的合并
2.6.1 移动和传播
2.6.2 分裂和合并
2.7 冰雹云单体的组合（织）和雹云云系
2.8 强对流（雹）云的地面观测的物理特征
2.8.2 雹云地面降雹带（雹击带）
2.9 冰雹云的观测特征
2.9.1 冰雹云的雷达回波特征
2.9.2 冰雹云的闪电特征
2.9.3 冰雹云的声信息
参考文献
3.1 雹胚的形成
3.1.1 凝结（华）增长
3.1.2 并合增长
3.1.3 雨滴冻结
3.2 雹块的增长
3.3 冰雹形成机制的研究思路和方案
3.4 冰雹粒子群的运行增长规律
3.4.1 理想环境场的静态模拟和动态模拟
3.4.2 实例模拟
3.4.3 模拟结果的讨论
3.4.4 小结
3.5.1 云中粒子群的累积
3.5.2 对流云中粒子群累积的数值模拟
3.6 强对流（雹）云中云水的消耗
3.6.1 大粒子在增长运动中对云水场的消耗
3.6.2 结语
3.7 强对流（雹）云中的特征回波结构的数值模拟
3.8 冰雹的分层结构的模拟试验
3.9 规律的再现和观测验证
3.9.1 “零线”和回波模拟与多普勒雷达观测事实的比较
3.9.2 再现
参考文献
第四章 强对流（雹）云数值模式
4.1 引言
4.2 强对流（雹）云的性质和对模式的宏观动力、热力场描述功能的要求
4.2.1 动力框架
4.2.2 边界条件和初始条件
4.2.3 差分计算方法
4.2.4 宏观场方程组
4.3 适合于强对流（雹）云的冰雹形成机制的微物理框架
4.3.1 冰雹是降雨（雪）过程的进一步发展
4.3.2 冰雹形成的微物理过程的参数化描述方案
4.3.3 冰雹（降水粒子）形成的微物理过程的粒子群分档描述方案
4.4 方程的数值解法
4.4.1 Eu1er式差分解法
4.4.2 半Lagrange解法
4.4.3 全Lagrange式的粒子增长运行模式（轨迹模式，H3TRAJ）
4.5 综述
附录1 国内有关云模式研究和应用的情况简介（附表1～4）
附录2 各发生项和转化项的表达式
附录3 水凝物和水汽场之间的平衡调整
参考文献
第二编 防雹原理和积云增雨
第五章 播撒防雹原理
5.1 播撒防雹原理
5.2 播撒防雹原理实施中的问题
5.3 最近雹云物理的进展对四个命题的回答
5.3.1 第一个命题（雹胚形成和大雹运行增长）的回答
5.3.2 第二个命题（及时有效的“利益竞争”）的回答
5.3.3 第三个命题（多型多变的雹云中的规律）的回答
5.3.4 第四个命题（人工雹胚的浓度）的回答
参考文献
第六章 爆炸防雹原理
6.1 引言
6.2 爆炸对云体的作用表现
6.2.1 农民和地方政府的评价
6.2.2 统计检验
6.2.3 物理变化
6.3 爆炸产物和它们对云过程的可能作用
6.3.1 爆炸产物
6.3.2 爆炸碎片
6.3.3 冲击波
6.3.4 声波
6.3.5 扰动气流
6.3.6 重力波
6.3.7 爆炸的微物理防雹作用
6.3.8 讨论
6.4 爆炸作用的外场试验取证和数值模拟再现
6.4.1 爆炸对雾影响的数值模拟（实验结果的再现和理论的检验）
6.4.2 外场炮击云试验
6.5 炮响雨落数值模拟试验
6.6 爆炸扰动气流场对大气稳定度的影响
6.7 本章小结
6.7.1 爆炸防雹原理
6.7.2 爆炸作用与播撒作用的结合
6.7.3 关于雷电的作用
6.7.4 关于云顶爆炸的反应
6.7.5 关于火箭发射中的激波和尾流的作用
6.7.6 关于在雹云中实施爆炸后地面观测到降软雹的问题
6.7.7 进一步的工作
参考文献
第七章 防雹概念模型
7.1 防雹概念模型简介
7.1.1 一维模型
7.1.2 二维模型
7.1.3 三维模型
7.2 新的防雹概念模型
7.3 零线和作用区的判定
7.3.1 多普勒雷达观测方法
7.3.2 一般雷达观测方法
7.3.3 目测方法
7.4 防雹区布局原则
7.5 本章小结
参考文献
第八章 积云（对流云）物理与积云增雨
8.1 引言
8.2 积状云降水的一些观测事实
8.3 阵雨形成机理
8.3.1 研究方案
8.3.2 合成旋转环境风场的模拟结果
8.3.3 台成静风场（理想）个例（xg1-hr）
8.3.4 实例模拟的模拟结果
8.4 分析和讨论
8.4.1 “零域”的动力特征和大粒子形成“穴道”
8.4.2 粒子的集中和积累
8.4.3 关于主入流区
8.4.4 大粒子的循环增长
8.5 积云人工增雨实施方案的设计
8.6 对流云物理和对流云增雨
8.7 结语
参考文献
第三编 防雹实施方案的设计
第九章 冰雹预报与冰雹云识别
9.1 冰雹预报
9.1.1 有利于产生冰雹的天气形势
9.1.2 冰雹与高空急流活动的关系
9.1.3 冰雹与高空冷空气活动的关系
9.2 雷达回波判别冰雹云
9.2.1 多普勒天气雷达冰雹云回波特征
9.2.2 数字化雷达冰雹云回波特征及判别指标
9.2.3 常规雷达冰雹云回波特征
9.3 闪电定位系统判别冰雹云
9.3.1 闪电频数的月变化
9.3.2 闪电次数的时变化
9.3.3 冰雹云闪电特征
9.4 卫星云图识别冰雹云
9.4.1 冷涡后部对流云团
9.4.2 冷锋云系前方对流云团
9.4.3 冷锋云系前沿对流云团
9.4.4 云顶温度判别指标
9.5 冰雹云的宏观识别
9.5.1 利用冰雹云的外貌形态识别
9.5.2 利用声音识别
9.5.3 利用光识别
9.5.4 从地面气象要素演变特征识别冰雹云
参考文献
第十章 防雹的条件及外场作业（试验）方案设计
10.1 我国人工防雹的发展历程
10.2 自然降雹特征
10.3 防雹网的布局与外场环境条件的选择
10.3.1 高炮作业点的布设及环境条件的选择
10.3.2 火箭作业点的布设及环境条件的选择
10.4 作业工具与弹药
10.4.1 “三七”高炮和炮弹
10.4.2 火箭发射系统
10.4.3 地基碘化银发生器
10.5 高炮防雹、增雨作业（试验）方案设计
10.5.1 防雹作业方案的设计
10.5.2 火箭防雹作业方案设计
10.6 高炮、火箭防雹（增雨）作业（试验）的资料获取
10.6.1 资料收集的内容
10.6.2 雷达资料的收集
10.6.3 降雹及灾情资料
10.6.4 作业点及作业区雨量资料
10.6.5 地面防雹增雨作业记录
参考文献
第十一章 防雹作业的决策指挥和组织实施系统
11.1 人工防雹的监测预警（决策指挥）系统
11.2 防雹作业的（预警）决策指挥系统功能与总体设计
11.2.1 系统的整体设计
11.2.2 系统的功能及分系统设计
11.2.3 闪电定位联网系统
11.2.4 通信与网络
11.2.5 微机及网络设备
11.3 系统的设计原则
11.4 人工防雹的组织实施
11.4.1 高炮人工增雨、防雹作业（试验）的组织实施
11.5 作业的安全管理
第十二章 防雹效果的检验和效益评估
12.1 统计检验
12.2 区域回归试验
12.3.1 测雹板资料获取与分析方法
12.3.2 邻近两个测雹点的对比分析
参考文献