冰雹是指坚硬的球状、锥状或形状不规则的固态降水。一般出现在对流活动较强的夏秋季节,尤以中纬度内陆地区为多。

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    1简介

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    冰雹,坚硬的球状、锥状或形状不规则的固态降水。一般从积雨云中降下。冰雹的单个冰球叫雹块。按照惯例,直径大于5mm的冰球才称为雹块;小的就称小冰雹,现在按其结构分别列为霰或冰粒。雹块中有一个可以分辨出来的生长中心叫做雹胚,常为白色不透明的,也有的是透明的。雹胚外包有透明冰层或者由透明冰层和不透明冰层相间组成,一般可达4—5层,最多可达20多层。雹块表面有的光滑,有的带瘤疖。雹块的大小差异很大,一般降雹的最大雹块直径小于3cm,常见的如豆粒大小,个别罕见的雹块直径大于10cm。雹块越大,下落速度和破坏力越大。如直径3cm的雹块质量为13g,落速约25m/s,会给农业造成很大的灾害。

    2形成条件

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    雹块形成于有强烈上升气流的积雨云中。首先通过两种途径形成雹胚:(1)由云中过冷大云滴(小雨滴)冻结后撞冻水滴,或者由云中冰晶通过凝华、聚集长大后撞冻过冷水滴形成不透明的霰状雹胚;(2)由云中过冷雨滴冻结形成透明的冻液雹胚。雹胚在云中相对于气流有较大的下落速度,可以碰撞大量过冷云滴和雨滴,使它们冻结并合而迅速长大。

    冰雹冰雹

    这种增长过程,可能有两种方式:1)干增长。在气温较低、过冷水含量较小的云环境中,碰撞到雹块上的过冷水滴迅速冻结,空气来不及逸出,形成包含有大量小气泡的不透明冰层,冰的微观晶体比较小;2)湿增长。在气温较高、过冷水含量较大的云环境中,大量过冷水滴碰撞到雹块上,冻结过程释放的潜热来不及传导到空气中去,使雹块表面温度升到0℃,一部分碰撞上去的水不能冻结,形成一层薄水膜附在雹块表面。这层水膜冻结较慢,形成了气泡较少的透明冰层,冰的微观晶体比较大。

    强对流云中,垂直气流和过冷水含量分布很不均匀、变化也复杂,雹块在云中可能上下升降几次,经历了具有不同温度和含水量的云环境,结果形成了透明冰层和不透明冰层相间的多层结构。随着雹块的增大,自身下落速度增大,终于克服云内的上升气流而从云中落下。在高于0℃的环境中,雹块会逐渐融化,小的雹块融化较快,往往在到达地面之前就完全融化成为雨滴。强风暴中的上升气流速度大,过冷云滴和雨滴的含量大,云的过冷部分的厚度大,生命时间长,有利于雹块的生成和增长。所以,特强风暴往往会产生大的雹块。

    3季节地域

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    冰雹一般出现在对流活动较强的夏秋季节,尤以中纬度内陆地区为多。降雹区常是带状,宽约几十米到几千米,长约几十千米,称为雹击带。冷涡等天气扰动所伴随的降雹,可以不连续地出现在很大的范围内。冰雹常常砸坏大片农作物、果园,损坏建筑,威胁人畜安全,它是一种严重的自然灾害。 

    4主要分类

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

    1、轻雹:多数冰雹直径不超过0.5厘米,累计降雹时间不超过10分钟,地面积雹厚度不超过2厘米。

    2、中雹:多数冰雹直径0.5~2.0厘米,累计降雹时间10~30分钟,地面积雹厚度2~5厘米。

    3、重雹:多数冰雹直径2.0厘米以上,累计降雹时间30分钟以上,地面积雹厚度5厘米以上。

    5重要危害

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    冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害,它出现的范围虽然较小,时间也比较短促,但来势猛、强度大,并常常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。中国是冰雹灾害频繁发生的国家,冰雹每年都给农业、建筑、通讯、电力、交通以及人民生命财产带来巨大损失。据有关资料统计,中国每年因冰雹所造成的经济损失达几亿元甚至几十亿元。

    许多人在雷暴天气中曾遭遇过冰雹,通常这些冰雹最大不会超过垒球大小,它们从暴风雨云层中落下。然而,有的时候冰雹的体积却很大,曾经有80磅的冰雹从天空中降落,当它们落在地面上会分裂成许多小块。最神秘的是天空无云层状态下巨大的冰雹从天垂直下落,曾有许多事件证实飞机机翼遭受冰雹袭击,科学家仍无法解释为什么会出现如此巨大的冰雹。

    6预警信号

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    冰雹预警信号分二级,分别以橙色、红色表示。其中冰雹橙色预警信号,表示6小时内可能出现冰雹伴随雷电天气,并可能造成雹灾,此时,人们要做好防雹和防雷电准备,应妥善安置易受冰雹影响的室外物品、小汽车等,老年人和小孩不要到户外活动;冰雹红色预警信号,表示2小时内出现冰雹伴随雷电天气的可能性极大,可能造成重雹灾,户外行人应立即到安全的地方暂避,相关应急处置部门和抢险单位,随时准备启动抢险应急方案。

    7活动特性

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    冰雹的活动有明显的地区性、时间性和季节性等特征。

    地区性主要表现在:主要发生在中纬度大陆地区,通常北方多于南方,山区多于平原,内陆多于沿海。这种分布特征和大规模冷空气活动及地形有关。中国雹灾严重的区域有甘肃南部、陇东地区、阴山山脉、太行山区和川滇两省的西部地区。

    时间性主要表现在:从每天出现的时间看,在下午到傍晚为最多,因为这段时间的对流作用最强。降雹的持续时间都不长,一般仅几分钟,也有持续十几分钟的。

    季节性主要表现在:冰雹大多出现在4月~10月。在这段时期,暖空气活跃,冷空气活动频繁,冰雹容易产生。一般而言,中国的降雹多发生在春、夏、秋3季。

    8防治措施

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    20世纪80年代以来,随着天气雷达、卫星云图接收、计算机和通信传输等先进设备在气象业务中大量使用,大大提高了对冰雹活动的跟踪监测能力。当地气象台(站)发现冰雹天气,立即向可能影响的气象台、站通报。各级气象部门将现代化的气象科学技术与长期积累的预报经验相结合,综合预报冰雹的发生、发展、强度、范围及危害,使预报准确率不断提高。为了尽可能提早将冰雹预警信息传送到各级政府领导和群众中去,各级气象部门通过各地电台、电视台、电话、微机服务终端和灾害性天气警报系统等媒体发布“警报”“紧急警报”,使社会各界和广大人民群众提前采取防御措施,避免和减轻了灾害损失,取得了明显的社会和经济效益。

    中国是世界上人工防雹较早的国家之一。由于中国雹灾严重,所以防雹工作得到了政府的重视和支持。已有许多省建立了长期试验点,并进行了严谨的试验,取得了不少有价值的科研成果。开展人工防雹,使其向人们期望的方向发展,达到减轻灾害的目的。常用的方法有:①用火箭、高炮或飞机直接把碘化银、碘化铅、干冰催化剂送到云里去;②在地面上把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂在积雨云形成以前送到自由大气里,让这些物质在雹云里起雹胚作用,使雹胚增多,冰雹变小;③在地面上向雹云放火箭打高炮,或在飞机上对雹云放火箭、投炸弹,以破坏对雹云的水分输送;④用火箭、高炮向暖云部分撒凝结核,使云形成降水,以减少云中的水分;在冷云部分撒冰核,以抑制雹胚增长。

    农业防雹措施常用方法有:①在多雹地带,种植牧草和树木,增加森林面积,改善地貌环境,破坏雹云条件,达到减少雹灾目的;②增种抗雹和恢复能力强的农作物;③成熟的作物及时抢收;④多雹灾地区降雹季节,农民下地随身携带防雹工具,如竹篮、柳条筐等,以减少人身伤亡。

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    参考资料

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    [1].中国天气网:冰雹
    [2].中国网:冰雹的分类与防治

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    冰雹 图册
    • 浏览次数: 4013 次
    • 更新时间:2015-05-07
    • 创建者:国搜百科
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