上海市奉賢區(qū)氣象局 顧品強(qiáng)
冰雹的產(chǎn)生及預(yù)防措施
上海市奉賢區(qū)氣象局 顧品強(qiáng)
今年3~5月,我國的江蘇、河南、廣東、貴州、陜西等多個(gè)省份雷雨大風(fēng)、冰雹頻頻造訪,最大的冰雹直徑超過10厘米。雹災(zāi)砸傷人畜、砸壞房屋,直接導(dǎo)致車輛損毀、作物遭殃、棚膜破碎、樹枝折斷……4月5日、28日,上海嘉定和青浦、奉賢、金山、松江等部分地區(qū)也先后下冰雹。在大多數(shù)人的記憶中,冰雹預(yù)警信號以前幾乎沒有聽聞,4月28日上海發(fā)布了自2011年以來首個(gè)冰雹預(yù)警。很多人會好奇,為什么雪出現(xiàn)在冬天,而冰雹卻出現(xiàn)在夏天?
冰雹,也叫“雹”,俗稱雹子,是從發(fā)展強(qiáng)盛的積雨云中降落的呈球狀、圓錐狀或其他不規(guī)則形狀的固態(tài)降水物,一般著地后不易碎。冰雹直徑一般在5毫米到數(shù)十毫米。冰雹和雪一樣都是從云里掉下來的,由于冰雹和雪的凝結(jié)和形成過程不同,表現(xiàn)在形態(tài)上有很大的區(qū)別,雪是直接從氣態(tài)變成固態(tài),由水汽凝華成冰晶,形態(tài)比較松散,大家肯定沒有聽說過被雪砸死的吧。冰雹是水汽先凝結(jié)成水,然后再凝結(jié)成冰晶,形態(tài)比較致密和堅(jiān)硬,因此下冰雹的云需要一個(gè)特殊的“加工廠”—— 強(qiáng)盛的積雨云。積雨云的云體十分高大,其云的垂直厚度不小于6千米~8千米,大致分為三層:最下面一層溫度在0℃以上,由水滴組成;中間溫度為0℃~-20℃,由過冷卻水滴、冰晶和雪花組成;最上面一層溫度在-20℃~-30℃以下,基本上由冰晶和雪花組成,確保發(fā)展到能使個(gè)別大水滴凍結(jié)的高(厚)度。云內(nèi)液態(tài)水的含量很充沛,而且云中有強(qiáng)烈的上升氣流和下沉氣流強(qiáng)風(fēng)切變存在,使?jié)駸岬乃霈F(xiàn)急凍,變成了小水滴,在隨氣流飄動中形成固態(tài)的雹胚(冰雹的幼體),并在云層中不斷翻滾,不斷吸收因?yàn)榈蜏囟Y(jié)周圍的水滴或細(xì)小冰晶或冰粒子,變成了冰雹,同時(shí)支撐冰雹粒子停留在云中,使體積長到足夠大,確保降落至地面之前不被融化掉。最后,當(dāng)上升氣流支撐不住冰雹時(shí),它就會從云中落下來,成為我們所看到的冰雹了。由于降雹區(qū)的范圍很小且多呈帶狀,其長度一般為幾百米到幾千米,所以民間有“雹打一條線”的說法。
冰雹是由強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的氣象災(zāi)害,但維持這樣特別旺盛的積雨云(冰雹云)還需要大氣中必須有相當(dāng)厚的不穩(wěn)定層和充沛水汽存在,否則,只會帶來大風(fēng)、雷電、強(qiáng)降水或一般降水等天氣現(xiàn)象,而能催生冰雹產(chǎn)生的大氣環(huán)境條件主要發(fā)生在春夏兩季。因?yàn)橹挥性谙募?,大氣中才有那么多的水汽,而冬季的大氣較為干燥;只有在夏季或者氣溫較高的天氣里,地面才會被太陽烤得炙熱,濕空氣被加熱后對流強(qiáng)烈,大量的濕熱空氣就會快速上升,此時(shí)高空的空氣還是冷的,容易發(fā)展為強(qiáng)盛的積雨云并有可能演變?yōu)楸⒃?,熱空氣中的水汽?jīng)過在云中0℃層上下“結(jié)凍—融化—結(jié)凍—增大—再融化—再結(jié)凍—再增大”的反復(fù)升降過程,最后砸下來形成冰雹。由于下午到傍晚氣溫最高、對流作用最強(qiáng),故這段時(shí)間降雹最多。這也是為什么雪出現(xiàn)在冬天,而冰雹出現(xiàn)在夏天甚至在氣溫30多攝氏度的夏天也可能降下冰雹的原因。在春季,弱冷空氣和暖濕氣流交匯頻繁,上空的強(qiáng)對流形勢容易促成積雨云迅速發(fā)展和冰雹的發(fā)生。這與產(chǎn)生冰雹的天氣類型夏天(7~8月)以暖區(qū)型為主和春天(3~5月)以冷鋒型、靜止鋒型為主相吻合,對應(yīng)冰雹大多發(fā)生在中午至傍晚,其次為凌晨,上午少見。因此,冰雹的活動有明顯的時(shí)間性和季節(jié)性特征。
從降冰雹的持續(xù)時(shí)間看,一般為幾分鐘至十幾分鐘,最長為半個(gè)小時(shí)至1個(gè)小時(shí),又因下冰雹時(shí)常伴有雷雨交加、狂風(fēng)大作,故有人稱之為風(fēng)雹災(zāi)害。因此,防御雹災(zāi)的同時(shí),還需注意對強(qiáng)降水、大風(fēng)和雷電等強(qiáng)對流天氣災(zāi)害的預(yù)防。由于冰雹發(fā)生比較突然,且?guī)淼臎_擊力非常大,市民平時(shí)應(yīng)多關(guān)注天氣變化,當(dāng)遇到冰雹天氣時(shí),及時(shí)進(jìn)屋躲避,特別是老人、小孩不要外出,來不及進(jìn)屋躲避的,應(yīng)用雨具或其他較為耐砸的代用品保護(hù)頭部,避免被冰雹砸傷面部,并盡快到一個(gè)安全的地方暫避;室外易受冰雹影響的物品、車輛等要妥善安置或盡量遮蓋,減小損傷;如果降冰雹時(shí)您正在駕車,應(yīng)放慢行駛速度,減緩冰雹沖擊力。
冰雹作為一種破壞力極強(qiáng)的氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響尤其巨大,一旦遭受雹災(zāi)會造成農(nóng)作物嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收。當(dāng)然,農(nóng)作物在遭受雹災(zāi)侵襲后,若及時(shí)施以補(bǔ)救措施,還可以挽回一些產(chǎn)量,減輕損失。如處在幼果、苗期或生長前期的果樹和農(nóng)作物遭受雹災(zāi),經(jīng)過排澇松土、及時(shí)追肥澆水、噴藥、修剪等措施,就能使殘根、殘株重新發(fā)芽和恢復(fù)生長,仍能獲得一定的產(chǎn)量;蔬菜根據(jù)受災(zāi)程度清理殘枝爛葉,注意對病害防治;遭受嚴(yán)重雹災(zāi)的農(nóng)田,如植株被砸成光桿、接近成熟或坐果、結(jié)穗和抽穗之后斷枝、斷頭嚴(yán)重已無利用價(jià)值的則需要及時(shí)換茬和搶種。降冰雹前將戶外飼養(yǎng)家禽、牲畜及時(shí)轉(zhuǎn)移到帶有頂篷的安全場所;若種植的特色農(nóng)產(chǎn)品為當(dāng)?shù)氐闹е援a(chǎn)業(yè),應(yīng)建立人工消雹等從源頭上預(yù)防冰雹災(zāi)害的措施。
冰雹分類:根據(jù)一次降雹過程中多數(shù)冰雹的直徑、累計(jì)降雹時(shí)間和積雹厚度,將冰雹分為3級。
1.輕雹:多數(shù)冰雹直徑不超過0.5厘米,累計(jì)降雹時(shí)間不超過10分鐘,地面積雹厚度不超過2厘米。
2.中雹:多數(shù)冰雹直徑0.5~2.0厘米,累計(jì)降雹時(shí)間10~30分鐘,地面積雹厚度2~5厘米。
3.重雹:多數(shù)冰雹直徑2.0厘米以上,累計(jì)降雹時(shí)間30分鐘以上,地面積雹厚度5厘米以上。
冰雹預(yù)警信號等級:與其他氣象災(zāi)害預(yù)警警示的是天氣現(xiàn)象強(qiáng)度所不同,冰雹預(yù)警是按時(shí)效來分級的,其預(yù)警信號只分橙色、紅色2個(gè)級別,分別表示6小時(shí)之內(nèi)和2小時(shí)之內(nèi)會出現(xiàn)冰雹。