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韩婷婷:冰雹小知识

作者:韩婷婷(NZC 2012级硕博研究生) 

  2015年5月6日晚,河南洛阳市突遭冰雹袭击。冰雹大小堪比鸡蛋,不少停在路边的车受损,甚者车玻璃被砸碎。随后6月11日凌晨,北京房山区琉璃河镇中东部也遭遇冰雹天气,农田、果树、蔬菜等受损严重。路边杏、葡萄几近绝收。除此之外,单是2015年上半年,我国江西省中北部县市、广西省桂林市、陕西省榆林市、浙江省台州市、河北省宣化县等地均遭遇不同程度的冰雹袭击。       

 

  冰雹,英文为hail,俗称雹子,有的地区叫“冷子”。中国除广东、湖南、湖北、福建等省冰雹较少外,各地每年都会受不同程度的雹灾。通常北方多于南方,山区多于平原,内陆多于沿海。雹灾是中国严重气象灾害之一,其常常会打毁庄稼,摧毁建筑物和车辆,甚至致人死亡,给人们的生产和生活造成不同程度的损失。因此本文拟对有关冰雹的气象小知识进行了解答。 

    

1. 冰雹是如何发生的呢? 

  从气象专业术语来讲,冰雹是指坚硬的球状、锥状或形状不规则的固态降水。冰雹往往发生在强对流天气中,多伴随有大风、雷电、龙卷等恶劣天气,属于阵性降水。 

  云中水汽随气流上升遇冷凝结成小水滴,随着高度增加而温度继续降低,达到0℃以下时,水滴凝结成冰粒。冰粒继续上升,同时也会吸附周围小冰粒或水滴长大,直至其重量大于上升气流承载力时即往下降。当降落至较高温度区时,其表面会融解成水,同时也会吸附周围的小水滴,此时如果又遇到强大的上升气流再次被抬升,其表面又凝结成冰,如此反复,体积会越来越大。当气流抬升力与空气浮力之和不堪其重负的时候,大冰粒就向下降落。如果降到地面未融解仍呈固态冰粒则称之为冰雹。如果融解成水就是我们平常所见的雨。 

        

2. 冰雹的形状及冰层成因 

  大多数的冰雹呈球状或椭圆状,有的为圆锥状,还有一些表面崎岖不平或不规则状,特殊一些呈哑铃状。大多数冰雹是由许多透明与不透明冰层相间组成的。不透明冰层的本质是上升空气中的气泡,是冰雹捕捉到云中小水滴后快速冻结形成的。透明冰层形成的原因,则是由于雹块迅速捕捉许多水汽后,水滴在冰雹的外围形成一层薄薄的水层后逐渐冻结;这个过程中有足够的时间让大多数的上升气泡从水汽中脱离,因此水冻结后为透明状。 

 

3. 冰雹为什么多发生在暖季? 

  冰雹于夏季或春夏之交最为常见,原因是什么呢? 

  这是因为形成冰雹的积雨云是空气很不稳定的产物,而空气强烈不稳定最容易发生在阳光强烈的暖湿季节。此时空气中水汽含量高,太阳晒热的地面加热低层大气,下热上冷,形成不稳定空气柱。这种情况下易发生强对流并发展为积雨云。积雨云的上升气流很强,云中的雨点被其带到0℃以下的高空时则液化成小冰粒;随着含水汽的上升气流增大,小冰粒吸附水滴也逐渐变大,降落地面就可能形成大冰雹。所以,冰雹多出现在暖季。 

  

4. 冰雹的分类 

  根据一次降雹过程中,多数冰雹(一般冰雹)的直径、降雹累计时间和积雹厚度,将冰雹分为3级,如下表所示。 

   

5. 冰雹的天气图标 

  冰雹预警信号分为两级,分别以橙色、红色表示。橙色预警表示6小时内可能出现冰雹天气,并可能造成雹灾。红色预警表示2小时内出现冰雹可能性极大,并可能造成重雹灾。 

     

6. 常见的预测冰雹经验 

  实际的气象业务工作中气象台站会根据天气图、卫星云图分析和雷达监测对冰雹活动进行预报和跟踪监测,使社会各界和广大人民群众提前采取防御措施,避免和减轻灾害损失。此外,人们在广泛的生活和生产工作中也总结了一些常见的预测冰雹的经验,以此共享。 

  感冷热:如果下雹季节的早晨凉,湿度大,中午太阳辐射强烈,造成空气对流旺盛,则易发展成积雨云而形成冰雹。故有“伏天早上凉飕飕,午后冰雹打破头”、“早晨露水重,后晌冰雹猛”的说法。 

  辨风向:下雹前常常出现大风且风向变化剧烈。农谚有“雹前风头乱”、“乌云西北风,冰雹必定凶”的说法。另外如果连续刮南风后,风向转为西北或北风,风力加大时,冰雹往往伴随而来,所谓“不刮东风天不潮,不刮南风不降雹”。 

  观云态:各地有很多谚语是从云的颜色来说明冰雹前兆的。例如“红云加黄云,定有冰雹跟”、“不怕云里黑,就怕云里红,最怕黄云底下长白虫”。因为冰雹的颜色,先是顶白底黑,然后中部现红,形成白、黑、红乱绞的云丝,云边呈上黄色。云状为冰雹前兆的说法有“云白满天飞,左右上下转,冰雹立刻降”、“天黄闷热乌云翻,天河水吼防冰蛋”等,说明当时空气对流极为旺盛,云块发展迅猛,好像浓烟股股地直往上冲,云层上下前后翻滚,这种云极易降冰雹。 

  听雷声:“推磨雷,雹堆堆”。雷声沉闷,连绵不断,这种雷为“拉磨雷”。这是因为冰雹云中横闪比竖闪频数高,范围广,闪电的各部分发出的雷声和回声,混杂在一起,听起来有连续不断感觉。 

  识闪电:一般冰雹云中的闪电大多是云块与云块之间的闪电,即“横闪”,说明云中形成冰雹的过程进行得很厉害。故有“平闪电,冰雹见,电连闪,雹不断”的说法。 

  看物象:各地看物象测冰雹的经验也很多,如贵州“鸿雁飞得低,冰雹来得及”、“柳叶翻,下雹天”;山西有“牛羊中午不卧梁,下午冰雹要提防”、“草心出白珠,下降雹稳”等谚语。 

  需要注意的是,以上经验不要只根据某一条就作定断,需要综合分析应用。 

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