冰雹会给社会经济带来重大损失，在气候变暖背景下雹灾还将进一步加剧。人工防雹是人工影响天气作业的重要部分。但是，因为缺少依托实际观测、基于云物理过程的定量验证手段，人工防雹效果评估工作始终存在较大难点。
本研究基于四维变分同化系统与多平台观测资料，构建了一套全新的数值模拟人工防雹效果检验的框架。本研究将同化雷达等观测资料得到的分析场作为人工播撒的情景，选取大量播撒作业时段之前开始的预报作为无播撒的情景，定量评估了2021年6月30日北京一次冰雹风暴中播撒对风暴路径的影响。结果表明，人工播撒增强近地面冷池（ΔT = −1.14±0.12℃），并加速对流向南传播（3.69±0.86 m/s），让路径更偏西南（偏向7.24±3.80°）。
从物理机制来看，向云中播撒冰核后，云中冰晶与霰粒子数浓度上升，进而生成大量小冰雹；小冰雹下落蒸发强化近地面冷池，增强冷池辐散风场，最终促进对流前低层辐合抬升，加速新生对流生成，并推动对流系统持续向南移动。上述完整物理机制可通过观测资料与数值模拟试验联合印证。
本研究表明，人为改变云微物理特征可引发中尺度动力场调整。本研究也为人工防雹效果评估与作业方案优化提供了一套有物理机制支撑的分析方法。

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