1950—2000年陜南冰雹災害的時空分布規(guī)律

張 丹，邢海虹(陜西理工學院，陜西漢中 723000)

1950—2000年陜南冰雹災害的時空分布規(guī)律

張 丹，邢海虹
(陜西理工學院，陜西漢中 723000)

利用陜西陜南地區(qū)25縣(區(qū))1950—2000年51 a有關冰雹災害的觀測記錄資料，對陜南地區(qū)冰雹發(fā)生的時間、空間規(guī)律進行統(tǒng)計分析。結果表明：陜南地區(qū)冰雹年際變化大，并且具有很強的季節(jié)性，一般出現(xiàn)在4—8月，最多出現(xiàn)在5、6月；陜南地區(qū)冰雹多發(fā)區(qū)大多位于商洛市和漢中市部分縣區(qū)，山區(qū)多于谷地。為了避免和減少冰雹，氣象部門在冰雹高發(fā)期要加強監(jiān)測，及時預報，并采取相關措施減災避災，如人工防雹，改變下墊面等。

冰雹災害；發(fā)生規(guī)律；防御措施

冰雹是由強風暴系統(tǒng)產生的強對流天氣現(xiàn)象之一，雖影響范圍較小、持續(xù)時間較短，但發(fā)展速度快、且常伴隨大風、暴雨，常常對農業(yè)、工業(yè)、交通、通信以及城市建筑、人民生命財產等造成嚴重的危害。目前來說，對于陜南的冰雹研究基本上都是基于陜西省整體情況來分析，并沒有針對陜南進行整體全面的研究，但陜南也受冰雹災害影響較大，如1996年6月11日，漢中市鎮(zhèn)巴縣田壩、碾子、巴廟等11鄉(xiāng)(鎮(zhèn))31 721人遭受暴風雨、冰雹襲擊，冰雹持續(xù)半小時左右。農作物受災面積共計約8 951.3 hm2，倒塌房屋85間，損壞房屋1 315間，經濟損失約586萬元[1]。通過分析陜南1950—2000年近51 a來冰雹時空變化特征，對冰雹災情及其發(fā)生規(guī)律、發(fā)展趨勢形成全面了解，為當?shù)卣皶r調整當?shù)毓まr業(yè)生產結構，建立防災減災系統(tǒng)提供科學依據。

1 自然地理特征

陜南即關中以南的秦巴山地，兩山夾一川的地勢結構十分突出，以中山地貌為主體，秦嶺由北而南山勢漸低，至漢中盆地邊緣已成低山丘陵。向東山勢逐漸遞減，在商洛地區(qū)山勢結構如掌狀向東分開，形成斷陷盆地和河谷平地。其中略陽、佛坪—寧陜、鎮(zhèn)安—山陽—商州—丹鳳、寧強—鎮(zhèn)巴—紫陽—嵐皋—平利—鎮(zhèn)坪等地，屬于中山地形；低山丘陵主要分布于漢中、安康、商(州)丹(鳳)和西鄉(xiāng)盆地邊緣，山勢低緩破碎。陜南盆地為北亞熱帶濕潤氣候、山地大部分為暖溫帶濕潤氣候，年降雨量較大，并且伴有季節(jié)性特征。陜南的淺山河谷為全省最暖的地區(qū)，降水量的季節(jié)變化明顯，夏季降水最多，秋天次之，春季少于秋季。其中漢中市屬于北暖溫帶和亞熱帶氣候的過渡帶，雨量充沛，氣候濕潤，年降水量多，年均氣溫較高；安康市具有典型的南方氣候特征，一年四季分明，雨量充沛；商洛市地處陜西東南部，受到冬夏季風和青藏高原環(huán)流的影響，加上秦嶺整個山脈對南方暖濕氣流的阻擋作用，商洛市的氣候呈現(xiàn)出四季分明，雨熱同季，冬干夏濕，具有干濕分明的氣候特征。

2 數(shù)據來源與研究方法

2.1 數(shù)據來源

數(shù)據主要選自《中國氣象災害大典·陜西卷》，書中對于陜南地區(qū)發(fā)生冰雹時雹塊大小，持續(xù)時間，影響程度都有詳細的記錄，數(shù)據比較真實可靠，利于統(tǒng)計分析。本文采用了1950—2000年51 a的數(shù)據進行分析。

2.2 研究方法

資料統(tǒng)計到陜南各縣(區(qū))，只要某縣(區(qū))某日任一地點出現(xiàn)冰雹天氣，就確定為一次降雹過程，并對所統(tǒng)計數(shù)據進行整理分析。綜合降雹頻次、降雹大小、持續(xù)時間長短，造成損失嚴重性等因素，作為災害影響程度的衡量標準，將冰雹災害劃分為三個等級，分別為重度、中度、輕度災害，并對重度災害賦以權重1.0,中度災害賦以權重0.5,輕度災害賦以0.3,進行加權求和來表示縣區(qū)冰雹災害的總影響程度。利用ArcGIS軟件作出頻次空間分布圖及影響程度分布圖，可更清晰地分析各縣區(qū)降雹規(guī)律。

3 冰雹的時空分布規(guī)律

3.1 時間分布規(guī)律及成因分析

3.1.1 年際規(guī)律 1950—2000年冰雹災害先升后降，年際變化大。在51 a中陜南地區(qū)共發(fā)生冰雹78次，平均每年降雹1.6次，冰雹災害發(fā)生比較頻繁，但年際變化顯著，最高可達5次,而無雹年份也經常出現(xiàn)(圖1)?？傮w變化趨勢表現(xiàn)為前期波動中略有上升，而后期則波動中減少。1950—1970年期間表現(xiàn)出周期震蕩的特征；1971—1991年是冰雹災害的多發(fā)期，發(fā)生次數(shù)明顯增多，無雹年份明顯減少，最高達5 次/a之多；1991年以后降雹次數(shù)逐漸減少，后期連續(xù)多年無冰雹災害發(fā)生。符琳等人[2]認為近50 a我國冰雹呈顯著下降趨勢，20世紀70年代末以前降雹較多，從70年代末開始減少，80年代末至今冰雹下降顯著。陜南地區(qū)冰雹發(fā)生的總體變化趨勢與該研究結論比較一致。

圖1 1950—2000年陜南地區(qū)冰雹發(fā)生頻次分布

自20世紀70年代末，大尺度環(huán)流系統(tǒng)的一系列調整是我國冰雹減少的主要原因[2]。200 hPa高空西風急流南移，導致我國北方緯向風場減弱，風速垂直切變減小，對流減弱，不利于冰雹的形成。同時，低層高度場升高，不利于極地冷空氣南下和低層輻合高層輻散對流系統(tǒng)的建立，這樣無法滿足冰雹形成的動力條件；另外，從20世紀80年代開始，北半球副高進入了增強階段，北半球極渦進入減弱階段，這樣的條件下，大氣溫度較高，層結穩(wěn)定，同時極地冷空氣活動不夠頻繁，北方冷空氣南下少，在這些大尺度環(huán)流系統(tǒng)的共同作用下，導致該地區(qū)冰雹顯著下降。在我國降雹整體出現(xiàn)減少的情況下，陜南冰雹出現(xiàn)顯著下降的階段有所不同，這與大尺度環(huán)流調整后，局地環(huán)流調整的階段不盡相同有關。陜南處在兩大山系之間，地形封閉復雜，在大尺度環(huán)流調整后，受復雜地形的影響，陜南局地依然易形成對流活動，為冰雹的形成奠定了基礎，所以在陜南出現(xiàn)顯著下降的階段異于我國整體，個別年份變化趨勢有所不同。

3.1.2 月季規(guī)律 按月份統(tǒng)計1949—2000年陜南冰雹頻次，結果發(fā)現(xiàn)陜南地區(qū)降雹具有很強的季節(jié)性，峰值出現(xiàn)在春末夏初。冰雹最早出現(xiàn)在3月，最晚出現(xiàn)在9月，大多出現(xiàn)在5—8月，其中5月18次、6月18次、7月11次、8月10次，共占全年總降雹次數(shù)的72%。5—6月出現(xiàn)冰雹最多，占全年總降雹次數(shù)的50%。可知陜南地區(qū)冰雹一般多發(fā)生在夏季(6—8月)，秋季(9—11月)次之，春季(3—5月)發(fā)生次數(shù)較少，多在4月下旬。冬季(12—2月)沒有冰雹天氣記錄。

表1 1950—2000年陜南各月冰雹出現(xiàn)頻次和季節(jié)占比

冰雹的季節(jié)變化受大氣環(huán)流等因子的支配[3]。一年中的降雹高峰期集中在春末夏初，這是由于氣溫快速回升，強對流旺盛，極易形成冰雹天氣[4]。而這個時間正是陜南夏季農作物萌發(fā)生長和夏糧的收獲期，多發(fā)于此季節(jié)的冰雹災害常常帶來嚴重危害，冰雹的破壞力很強，不可避免給發(fā)生地區(qū)的經濟收入造成很大損失。因此，陜南地區(qū)冰雹多發(fā)時期,當?shù)貧庀蟊O(jiān)測站應對當?shù)靥鞖馇闆r加強監(jiān)測,做好預報工作。同時還應進一步加強對冰雹天氣的發(fā)生規(guī)律和形成機制研究，用高新技術提高對冰雹天氣的監(jiān)測和預報水平，并做好應對措施準備。

3.2 空間分布規(guī)律及成因分析

3.2.1 冰雹空間分布規(guī)律 陜南地區(qū)降雹的空間分布與海拔高度、地形和下墊面性質密切相關，總的分布特征是高山、丘陵區(qū)年降雹次數(shù)多于漢江谷地平川。陜南地區(qū)的冰雹中心有兩個，即南部大巴山區(qū)漢中市的鎮(zhèn)巴縣，發(fā)生11次，東部秦嶺東段南麓的商洛市丹鳳縣發(fā)生多達18次。其次是位于中山地形的漢中市的勉縣、西鄉(xiāng)、寧強和商洛的柞水和鎮(zhèn)安，發(fā)生次數(shù)較多，發(fā)生次數(shù)均在8次左右。漢中盆地中部的城固、洋縣等地和商(州)丹(鳳)盆地邊緣的商南和山陽等地，發(fā)生次數(shù)在4次到6次之間。中部河谷地區(qū)的安康市的大部分地區(qū)及漢中市部分地區(qū)冰雹次數(shù)相對較少，多屬于極少雹區(qū)和無雹區(qū)。

冰雹的這種地理分布與陜南地區(qū)的地形有很大關系。陳乾[5]曾指出:“雹暴氣候中系統(tǒng)的發(fā)生源地和冰雹移動路徑與中尺度地形密切相關。在某等高面上山脈對邊界層壓、溫、濕日變化的影響，可在山脊形成熱低壓和水汽匯集，產生山谷環(huán)流輻合上升氣流，并在山脈陡坡區(qū)有非絕熱能量鋒生成等，它對觸發(fā)雹暴有重要作用。”陜南北部為秦嶺，南部為大巴山，由于地形對氣流有抬升作用，加快了空氣的上升運動，使得對流活動進一步加強；另外，陜南地區(qū)的夏季雨熱同期，雨量充沛，氣候濕潤，地面加熱較快，可在地面層形成絕對不穩(wěn)定層結，使不穩(wěn)定能量劇增，使對流易發(fā)生[6]。所以陜南的山地地形和氣候為冰雹的形成創(chuàng)造了有利條件，因此，陜南近山地區(qū)就易形成降雹中心。對于部分山區(qū)的縣區(qū)如漢中的留壩、略陽等地，降雹次數(shù)相對其他山區(qū)較少，冰雹的形成也會受其他地理因素的影響，比如當?shù)氐闹脖桓采w、土壤類型[7]。因此可以人為改變地形地貌環(huán)境，如人為減小地勢起伏，改變地表復雜度，增加地表植被覆蓋率等等，盡可能減少冰雹災害的發(fā)生。

3.2.2 冰雹影響程度空間分布規(guī)律 綜合降雹頻次、降雹大小、持續(xù)時間長短，造成損失嚴重性等因素，作為災害影響程度的衡量標準。共劃分為三個等級，分別為重度、中度、輕度，并統(tǒng)計出冰雹在陜南各地造成影響程度不同等級的次數(shù)，對重度賦以權重1.0,中度賦以權重0.5,輕度賦以0.3,進行加權求和來表示縣區(qū)冰雹災害的總影響程度。并對加權計算后的數(shù)據進行空間分析，做出空間分布圖(圖2)?？梢钥闯觯宏兡系貐^(qū)冰雹災害影響程度的分布特點是：靠山近的區(qū)域影響程度相對較重，平地影響程度較輕，有些地區(qū)甚至不發(fā)生。這與冰雹的空間分布比較一致，即易出現(xiàn)的冰雹的地方就易造成災害。在分布圖中，形成兩條受冰雹影響嚴重的中心地帶。其中一個是臨近秦嶺的勉縣、柞水、鎮(zhèn)安、丹鳳一帶。另一個是臨近大巴山的寧強、鎮(zhèn)巴一帶。兩個受影響程度最嚴重的縣區(qū)，即商洛的丹鳳縣與漢中的鎮(zhèn)巴縣。所以這兩個區(qū)域應劃為重點防御區(qū)域；其中城固、佛坪、山陽等縣影響程度相對較小，但也應采取一定的防御措施。

圖2 陜南各地冰雹影響程度分布

4 結論

(1) 1950—2000年，陜南冰雹災害發(fā)生頻率先升后降， 20世紀70—80年代為高發(fā)期。

(2) 一年內4—8月是冰雹災害的高發(fā)期，4—8月，各月冰雹發(fā)生頻次占全年總發(fā)生頻次的比例分別為：10%，25%，25%，15%，14%。

(3) 山地、丘陵地區(qū)年降雹次數(shù)多于漢江谷地平川，并且冰雹的影響程度與降雹次數(shù)規(guī)律一致。陜南的兩個多雹區(qū)，一個臨近大巴山屬于中山地形，一個位于秦嶺東段南麗，屬于低山丘陵，在次多雹區(qū)的5縣區(qū)中，60%屬于中山地形，少雹區(qū)和極少雹區(qū)的12縣區(qū)中60%屬于山地地形，無雹區(qū)均屬于河谷地形。商洛的丹鳳縣、柞水縣、鎮(zhèn)安縣和漢中的鎮(zhèn)巴縣、寧強縣、西鄉(xiāng)、勉縣等臨近山區(qū)的縣區(qū)冰雹發(fā)生次數(shù)多于其他縣區(qū)。

(4) 在陜南兩山夾一川的地形中，形成兩條受冰雹影響突出中心地帶。其中一個是臨近秦嶺的勉縣、柞水、鎮(zhèn)安、丹鳳一帶。另一個是臨近大巴山的寧強、鎮(zhèn)巴一帶。兩個影響程度最突出的縣區(qū)，即商洛的丹鳳縣與漢中的鎮(zhèn)巴縣。

[1] 溫克剛,瞿祐安.中國氣象災害大典：陜西卷[M].北京：氣象出版社,2005：121-160.

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[3] 李紅斌,麻服偉.黑龍江省冰雹天氣氣候特征及近年變化[J].氣象,2001,27(8)：49-51.

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[5] 陳乾,朱陽生.甘肅雹暴分類及其診斷分析[M].北京：氣象出版社,1983：15-24.

[6] 許新田,寧志謙,唐伯波,等.陜西冰雹氣候特點及環(huán)流特征分析[J].陜西氣象,2002(5)：5-6.

[7] 孫旭映,梁永興,王堅.地理因子對冰雹形成的影響[J].干旱區(qū)研究,2008.25(3)：2-5.

張 丹，邢海虹.1950—2000年陜南冰雹災害的時空分布規(guī)律[J].陜西氣象，2014(2)：20-23.

1006-4354(2014)02-0020-04

2013-10-12

張 丹(1990—)，女，漢族，陜西咸陽人，學士，從事氣象預報研究方向。

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