冀中廊坊市冰雹天氣氣候特征及風(fēng)險區(qū)劃

孫藝桃 周賀玲 劉艷杰 王成功

(河北省廊坊市氣象局，河北 廊坊 065000）

冰雹災(zāi)害在我國是一種頻發(fā)性自然災(zāi)害。其出現(xiàn)范圍較小，時間短促，但來勢猛、強度大，常伴隨狂風(fēng)、強降水等陣發(fā)性災(zāi)害性天氣［1］。廊坊市位于河北省中部偏東，北鄰北京，東與天津交界，南接滄州，西和古城保定毗連，地處京津兩大城市之間，環(huán)渤海腹地，素有“京津走廊上的明珠”之稱。受地質(zhì)影響，廊坊大部分地區(qū)處于凹陷地區(qū)，全市地貌比較平緩單調(diào)，98%以上的土地為平原。北部地勢較高，中三河?xùn)|北部偶有小面積丘陵，為燕山南側(cè)余脈［2］。亞熱帶季風(fēng)氣候特征和自身地理特征為冰雹的形成提供了有利的熱力條件、水汽條件和地理條件［3－4］。據(jù)統(tǒng)計全國氣象災(zāi)害占各種自然災(zāi)害的71%，而冰雹是最具破壞力的氣象災(zāi)害之一。

對于廊坊冰雹天氣，一些書籍和文獻(xiàn)做了個例和形勢分析［5－6］。本文主要分析研究冰雹天氣的時空分布特征、環(huán)流背景和冰雹災(zāi)害風(fēng)險評估，并將廊坊冰雹災(zāi)害防御區(qū)劃分成三級。

1 資料來源

冰雹資料來源于廊坊地區(qū)9個氣象觀測站自1982－2011年近30年地面氣象記錄資料，規(guī)定當(dāng)某測站某日觀測到1次或1次以上冰雹天氣現(xiàn)象時，不論其時間長短都定義該測站在該日為1次冰雹事件，依據(jù)《地面氣象觀測規(guī)范》，氣象日界為20:00時，在統(tǒng)計冰雹事件時，若某一次冰雹跨越20:00時，則按2次冰雹事件計算。

2 近三十年冰雹時空分布特征

通過對廊坊市冰雹資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)廊坊冰雹多發(fā)生在春末和夏季。一天中多出現(xiàn)于午后和傍晚，且地域性很強，北部區(qū)多于中東部平原地區(qū)，其影響范圍大小不一。

2.1 冰雹的時間分布特征

2.1.1 1982 －2011年冰雹出現(xiàn)頻率

1982－2011年30年間，平均每年出現(xiàn)冰雹6.2次，最多的16次(1987年），1983、1996和1997年沒有出現(xiàn)冰雹，冰雹的年際變化較大。進(jìn)入80年代降雹明顯增多，1980－1990年呈現(xiàn)階段性峰值，其后明顯下降。冰雹出現(xiàn)頻率較高的年份有1984、1987、1991、1969 和2000 年;冰雹出現(xiàn)頻率較低的年份有1992、2004、2006、2007和2009年。從圖中也可看出，廊坊市冰雹有明顯的年代變化，20世紀(jì)80年代冰雹天氣相對多，90年代冰雹相對較少。

2.1.2 各月冰雹出現(xiàn)頻數(shù)

成災(zāi)冰雹多產(chǎn)生在4－9月，5－7月是廊坊冰雹盛行季節(jié)，平均占全年總次數(shù)的68.7%。廊坊市冰雹天氣出現(xiàn)的月份為3－10月，其中又以6月份為最多。3月、10月出現(xiàn)冰雹天氣的次數(shù)很少，其中1、2、11和12月冰雹出現(xiàn)次數(shù)為0次。

2.1.3 各時冰雹出現(xiàn)頻數(shù)

分析冰雹的時次時，可以發(fā)現(xiàn)廊坊市降雹有明顯的日變化，一天中均有產(chǎn)生的可能，但主要集中在中午至傍晚。按發(fā)生次數(shù)的頻率統(tǒng)計，14:00－20:00出現(xiàn)冰雹占總次數(shù)的70%。冰雹是局地性強的災(zāi)害性天氣，對某一站點，分析冰雹出現(xiàn)的時次，可以發(fā)現(xiàn)一天中最可能出現(xiàn)冰雹天氣的時段為15－18時，占冰雹發(fā)生總數(shù)的44.7%。冰雹的這種日變化特點，顯然與下墊面增溫，有利于對流發(fā)展有關(guān)。這個時段地表吸收了一定的太陽輻射能量，近地層氣溫很高，空氣垂直上升加快，常常在近地層形成絕對不穩(wěn)定層結(jié)，為冰雹產(chǎn)生創(chuàng)造了前提條件。另外晚上19－21時和早晨7－8時出現(xiàn)冰雹的機(jī)率也較大，所占比例分別為11%和5%。其它時間出現(xiàn)冰雹的機(jī)率較小。

2.2 冰雹的地理分布特征

冰雹出現(xiàn)不僅取決于的一定的天氣條件，還受到自然地理條件的影響。根據(jù)1982～2011年廊坊市各縣站降雹資料分析表明，中北部降雹多于南部，三河、大廠和固安降雹最多，圖1為廊坊市各縣冰雹出現(xiàn)日數(shù)分布，全市有4個降雹中心。圖2為5、6、7三個月降雹集中期冰雹出現(xiàn)日數(shù)分布，4個中心位置基本一致。

圖1 廊坊市各縣冰雹出現(xiàn)日數(shù)分布

2.3 冰雹與其它強對流天氣的關(guān)系

冰雹最明顯的天氣特點就是與其它天氣相伴出現(xiàn)。統(tǒng)計表明，在30年的降雹日中，僅1989年的一次降雹沒有雷暴，其余的降雹日都有雷暴發(fā)生。平均有93%與陣雨天氣相伴出現(xiàn)，41.0%伴隨輕霧，29.1%伴隨著普雨，露和大風(fēng)比例為20.5%，少數(shù)降雹伴隨閃電、飚線和大霧的出現(xiàn)，見圖3。

3 廊坊市降雹與天氣系統(tǒng)的相關(guān)性

對30年3－10月份降雹的185個個例進(jìn)行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)影響廊坊市冰雹的天氣系統(tǒng)主要有冷渦、西風(fēng)槽和高空低槽，占統(tǒng)計個例的78.0%，其中冷渦型最多，占49.0%，特別是6－7月份的降雹占比例最大，分別為43.0%和54.0%;另外，冷切變線、冷鋒和低壓等也是產(chǎn)生冰雹的天氣系統(tǒng)，所占比例極小，分別為 1.0%、2.0%、1.0%。

廊坊市較大范圍(2個縣、市及以上降雹）冰雹的統(tǒng)計個例有29次，災(zāi)害較為嚴(yán)重，其影響系統(tǒng)為東蒙冷渦、西風(fēng)槽和高空低槽，占統(tǒng)計總數(shù)的91.0%。其中東蒙冷渦形勢影響下產(chǎn)生的冰雹天氣9次，占統(tǒng)計總數(shù)的31.0%;西風(fēng)槽7次，占24.1%;高空低槽5次，占17.2%。冷渦、西風(fēng)槽、高空低槽是廊坊降雹的重要影響系統(tǒng)。東蒙冷渦降雹特點強度大、范圍廣外，具有連續(xù)性。但廊坊市的主要降雹還是局地對流性為主，占降雹總數(shù)的84.3%。

4 冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃

根據(jù)冰雹地域分布，結(jié)臺冰雹的災(zāi)情資料，將廊坊市劃分為三個冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū):①I區(qū)(高發(fā)區(qū)），包括固安、大廠和三河;②Ⅱ區(qū)(中發(fā)區(qū)），包括永清、香河和大城;③區(qū)(低發(fā)區(qū)），包括廊坊、霸州和文安。見圖4。

圖4 廊坊市冰雹災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃

5 小結(jié)

通過上述分析得到以下結(jié)論:

(1）廊坊冰雹發(fā)生時間具有明顯的季節(jié)變化特征，3－10月都有可能出現(xiàn)冰雹，主要集中在5－7月，占全年的68.7%，6月冰雹發(fā)生機(jī)率最大，占全年的24.7%，是典型的夏季多雹區(qū);

(2）降雹主要集中在中午至傍晚，14－20時出現(xiàn)冰雹占總次數(shù)的70%，峰值在15－18時，占冰雹發(fā)生總次數(shù)的44.7%;

(3）廊坊降雹具有明顯的地域特征，北部大廠和中部固安為多發(fā)區(qū);

(4）降雹絕大多數(shù)伴隨雷暴、陣雨和輕霧等天氣現(xiàn)象;

(5）冰雹的發(fā)生與天氣系統(tǒng)密切相關(guān)，東蒙冷渦、西風(fēng)槽、高空低槽是影響廊坊降雹的主要天氣系統(tǒng)，以東蒙冷渦最為嚴(yán)重，而不同天氣系統(tǒng)造成冰雹影響區(qū)域也有一定的差異;

(6）根據(jù)冰雹地域分布，結(jié)合冰雹災(zāi)情資料，將廊坊市冰雹風(fēng)險劃分為三個區(qū)，即高發(fā)區(qū)、中發(fā)區(qū)、低發(fā)區(qū)。

［1］朱乾根，林錦瑞，壽紹文等.天氣學(xué)原理和方法［M］.北京:氣象出版社，2001.

［2］廊坊地區(qū)氣象局.廊坊市地區(qū)災(zāi)害性天氣氣候手冊.廊坊地區(qū)氣象局，1978.

［3］黃美元，王昂生.降雹的統(tǒng)計特征［J］.氣象，1976，2(3）:27 －28.

［4］許愛華，張瑛，劉獻(xiàn)耀.江西“暖區(qū)”強對流天氣的熱力和動力條件論斷分析［J］.氣象，2001，27(5）:30 －34.

［5］王清川.廊坊市氣象災(zāi)情普查分析及問題與建議［G］.2011.

［6］河北省氣象局.河北省天氣預(yù)報手冊［G］.1986.