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。那么如何预测冰雹和预防冰雹呢?

什么是冰雹

冰雹又叫“雹子”、“冰蛋”、“冷子”等等,是从发展强烈的积雨云中降落到地面的坚硬的球状、锥状或形成不规则的固态降水物,由不透明的雹核和渗明的冰层,或由透明的冰层与不透明冰层相间组成。

冰雹和雨、雪一样,都是从云里掉下来的,它是从积雨云中降落下来的一种固态降水。

冰雹的形成需要以下几个条件。

①大气中必须有相当厚的不稳定层存在。

②积云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度(一般认为温度达-12~-16℃)。

③要有强的风切变。

④云的垂直厚度不能小于6~8千米。

⑤积雨云内含水量丰富。一般为3~8g/m3,在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。

⑥云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上。

在冰雹云中冰雹又是怎样长成的呢?

冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的。一般为三层:最下面一层温度在0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃至-20℃,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成;最上面一层温度在-20℃以下,基本上由冰晶和雪花组成。

在冰雹云中气流是很强盛的,通常在云的前进方向,有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入,从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通,所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽,并且支撑冰雹粒子停留在云中,使它长到相当大才降落下来。

冰雹灾害性天气主要发生在中小尺度天气系统中,常在低空暖湿空气与高空干冷空气共同作用导致的大气极不稳定的条件下出现,是小尺度的天气现象,常发生在夏秋季节,中纬度内陆地区为多。但是由于它的出现常带有突发性、短时性、局地性等特征,一旦发生,猝不及防,这使得对它的预测非常困难。因此,对冰雹灾害的防治,首先必须加强对冰雹活动的监测和预报,尽可能提高预报时效,抢时间,采取紧急措施,以最大限度地减轻灾害损失,特别是避免人员伤亡。

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。

我国是世界上人工防雹较早的国家之一。由于我国雹灾严重,所以防雹工作得到了政府的重视和支持。目前,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。

目前常用的方法有:①用火箭、高炮或飞机直接把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到云里去;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。

气象学上把粒径不超过5毫米的叫做冰粒,把粒径超过5毫米的叫做冰雹。冰雹给农业生产带来很大危害。据记载,世界上最大的冰雹,比拳头还大,直径超过十厘米,重量超过一公斤。冰雹在夏季或春夏之交最为常见,它是一些小如绿豆、黄豆,大似栗子、鸡蛋的冰粒,特大的冰雹比柚子还大。我国除广东、湖南、湖北、福建、江西等省冰雹较少外,各地每年都会受到不同程度的雹灾。尤其是北方的山区及丘陵地区,地形复杂,天气多变,冰雹多,受害重,对农业危害很大,猛烈的冰雹打毁庄稼,损坏房屋,人被砸伤、牲畜被打死的情况也常常发生。

冰雹常砸坏庄稼,威胁人畜安全,是一种严重的自然灾害。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。

雹块越大,破坏力就越大。冰雹降自对流特别旺盛的积雨云中,云中的上升气流比一般雷雨云强。小冰雹是在对流云内由雹胚上下数次和过冷水滴碰并而增长起来的,当云中的上升气流支托不住时就下降到地面。大冰雹是在具有一支很强的斜升气流、液态水的含量很充沛的雷暴云中产生的。每次降雹的范围都很小,一般宽度为几米到几千米,长度为20~30千米,所以民间有“雹打一条线”的说法。冰雹主要发生在中纬度大陆地区,通常山区多于平原,内陆多于沿海。中国的降雹多发生在春、夏、秋3季,4~7月约占发生总数的70%。比较严重的雹灾区有甘肃南部、陇东地区、阴山山脉、太行山区和川滇两省的西部地区。

历史上的雹灾

浙江大范围冰雹事件

1980年6月26~27日浙江全省9个地区26个市县都出现了冰雹、狂风和暴雨。冰雹直径最大的在5厘米以上,一般有2厘米左右;有的地方每平方米降雹50余个;降雹时间约10分钟左右;普遍有8~10级大风,部分地区有11~12级或12级以上大风。在这次大风、暴雨和冰雹的袭击中,损失较大的有肖山、余杭、海宁、海盐、桐乡、余姚、慈溪、定海、普陀、岱山、镇海等11个县和省农垦系统的4个农场。共死亡151人,伤262人,下落不明23人;各种农作物受灾约6万公顷;倒塌房屋2844间,损坏房屋11882间;倒断电杆1万余根;损坏、沉没渔船、农船326条;水利设施也受到破坏

豫、皖、苏雹灾事件

1988年5月2~6日苏、皖、豫、晋、陕70个县受雹灾,一般如鹌鹑蛋,最大似拳头,持续10~20分钟,地面积雹7厘米厚,并伴有7~9级大风,最大达11级,使118万公顷农作物受灾,倒房3.7万间,毁房50余万间,死33人,伤3800余人,受灾最重的是豫、皖、苏3省。

河南5月2日商丘、开封、许昌、新乡4地市211个乡镇降雹,33.3万余公顷农作物受灾;商丘地区受灾最重,全区死5人,伤2000余人,毁房16万间,其中200间倒塌,约21.3万公顷农田受灾,5.3万公顷绝收,266.7公顷果树和266.7公顷蔬菜绝收,砸坏1300余个蔬菜木棚。

安徽5月2~3日17个县遭雹灾,15.1万公顷作物成灾,倒房2万余间,毁房27万间,伤1700余人,死3人。

江苏5月3~4日全省30个县市遭雹和雷雨大风,66.7万公顷农作物受灾,倒房1万余间,毁房7万余间,死17人,伤120余人。

当阳暴雨冰雹灾害

2008年4月8日凌晨3时许,宜昌当阳市遭受特大暴雨冰雹袭击,凌晨3时03分,当阳30分钟强降水达到60毫米,当阳城区出现10级大风,最大风速达28.3米/秒,为自1959年有记录以来最大。落下的冰雹之大,也为几十年来罕见。

这次灾害造成该市35万人受灾,因房屋倒塌压死5人,因灾受伤66人,倒塌民房1108户3435间,倒电杆1417根,刮倒大树4635棵,山洪冲毁乡村公路76处。全市直接经济损失2.1亿元。

黑龙江五常遭龙卷风和冰雹袭击

2008年5月23日晚19时10分左右,五常市兴盛乡三个村四个自然屯遭受到F2级局地龙卷风和冰雹袭击,造成1人死亡,30余人不同程度受伤。本次灾害共造成兴盛乡、五常镇、杜家镇、冲河镇、小山子镇、龙凤山乡、民意乡等7个乡镇104个屯受灾,损失较大、造成电力、通信中断,部分农田、秧苗被毁,443栋房屋不同程度被毁。其中以兴盛乡损失最为严重,损害房屋223栋540间,受灾农户165户628人。

此次受灾最为严重的是五常市兴盛乡双井子屯,一走进村口,眼前一片片的砖头瓦砾堆便让人感受到了龙卷风的巨大威力。

整个屯子一大半的房屋已经变成了废墟,即便没有倒塌的房屋也大多没有了房盖和门窗,一些被吹落的铁质房盖已经被卷得像皱纸壳一样。一台停在两公里外农田里的拖拉机也被风卷到了村里,摔得严重变形。很多直径在20厘米以上的大树都被拦腰折断,部分电线杆也被吹得东倒西歪。

提起龙卷风和冰雹袭击的瞬间,65岁的村民吴老汉仍心有余悸,吴老汉说:“一个巨大的‘黑柱子’在我眼前快速地移动,而且‘黑柱子’卷着地面上的杂物一直在旋转,‘黑柱子’卷过的地方都变成了废墟,我就距离这个‘黑柱子’几米远,实在是太可怕了。”

本次龙卷风瞬间风力达到了16—18级,龙卷风经过的村屯,可以清晰地看到飓风吹过的路线和轨迹,仅在3—4分钟时间,龙卷风经过之处没有房屋幸存,附近村屯的农田也大面积被毁。

冰雹来临前的征兆

冰雹是春夏季节一种对农业生产危害较大的灾害性天气。冰雹出现时,常常伴有大风、剧烈的降温和强雷电现象。一场冰雹袭击,轻者减产,重者绝收。那么如何预测冰雹和预防冰雹呢?对于冰雹的预兆,根据专家长期的实践,积累了比较丰富的预测冰雹的经验,只要掌握这几条要素,就能较准确地预知冰雹的到来,从而提前做好防雹准备。这些要素是:

(1)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“早晨凉飕飕,午后打破头”、“早晨露水重,后响冰雹猛”的说法。

(2)辨风向:下雹前常常出现大风而风向变化则烈。农谚有“恶云见风长,冰雹随风落”、“风拧云转、雹子片”等说法。另外如果连续刮南风以后,风向转为西北或北风,风力加大时,则冰雹往往伴随而来因此有“不刮东风不下雨,不刮南风不降雹”之说。

(3)观云态:各地有很多谚语是从云的颜色来说明下冰雹前兆的,例如“不怕云里黑乌乌,就怕云里黑夹红,最怕红黄云下长白虫”,“黑云尾、黄云头,冰雹打死羊和牛”,因为冰雹的颜色,先足顶白底黑,然后中部现红,形成白、黑、红乱绞的云丝,云边呈上黄色。从云状为冰雹前兆的说法还有“午后黑云滚成团,风雨冰雹齐来”,“天黄闷热乌云翻,天河水吼防冰雹”等,说明当时空气对流极为旺盛,云块发展迅猛,好象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。

(4)听雷声:雷声沉闷。连绵不断,群众称这种雷为“拉磨雷”。所以有“响雷没有事,闷雷下蛋子”的说法。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,混杂在起,听起来有连续不断感觉。

(5)识闪电: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“竖闪冒得来,横闪防雹灾”的说法。

例如,根据雷雨云和冰雹云中雷电的不同特点,有“拉磨雷,雹一堆”的说法;各地群众还观察到,冰雹来临以前,云内翻腾滚动十分厉害。有些地方把这种现象叫“云打架”。常常是两块或几块浓积云相对运动后合并而加强发展,往往有利的地形条件也加强了这种“云打架”的气流汇合;另外,在冰雹云来临时,天空常常显出红黄颜色。冰雹云底部是黑色或灰色,云体带杏黄色。有些地方有“地潮天黄,禾苗提防”(防冰雹)的说法。

(6)看物象:各地看物象测冰雹的经验很多,如贵州有“鸿雁飞得低,冰雹来得急”、“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。要注意以上经验一般不要只据某一条就作定断,而需综合分析运用。

冰雹来了怎么办

(1)居民切勿随意外出,确保老人、小孩留在家中。

(2)当冰雹来临时,如果你在户外的话,一定不能乱跑,因为冰雹很可能迎面砸过来。而且不要忘记一种十分重要的避险工具——衣服。在关键时刻,它能对你起到保护作用。头部是很重要的,应该以最快的速度将衣服脱下,顶在头上、保护好头部。但不能弓背弯腰的跑,因为冰雹很可能砸伤你的背、颈等等,应该把衣服大致地叠一下,加高它的厚度,再注意保护好头部和颈部,然后再放在头上。

(3)如有打雷,不要在大树、高楼、烟囱、电线杆下躲避冰雹。

(4)如果所处的环境对自己不利的话,就一定得利用一切可以利用的东西。如干稻草、洗衣台、拌桶等等,这些可以成为你的避险工具。当发生大风冰雹时,你正好在室内的话,那么家里的很多东西都可以成为你避险的工具。例如木桌、抽屉、椅子等等,而椅子和抽屉则能更好的保护好头部,但铁锅、铁锹等导电的物品和容易碎的物品,绝对不能拿来当避险工具。

(5)尽量不去使用棉被,因为下冰雹时,通常都会伴随着雷雨,而且而棉被浸湿后,会变得很重,反而不利于逃生。而且没叠好的棉被,单层比较薄,也容易被大风掀开。如果在只有使用棉被的情况下,建议将它叠好再放在头上顶着。

(6)大风冰雹来临时,房屋很可能会坍塌,这时应该躲在房屋的支点边,但要避免靠窗的支点,以免窗户的玻璃砸下来伤着。

(7)行车中遇冰雹要降车速。因为正在行驶的车辆更容易被砸坏。通常遇到突发的冰雹,不要加速离开,最好先找个合适的地方停下来,至少也要降低车速,这样可以减轻或避免损失。

冰雹背景资料

中国冰雹灾害的地理分布规律

冰雹活动不仅与天气系统有关,而且受地形、地貌的影响也很大。我国地域辽阔,地形复杂,地貌差异也很大,而且我国有世界上最大的高原,使大气环流也变得复杂了。因此,我国冰雹天气波及范围大,冰雹灾害地域广。根据有关资料对中国冰雹灾害的空间格局进行对比分析,有下述四方面的认识。

(1)雹灾波及范围广。虽然冰雹灾害是一个小尺度的灾害事件,但是我国大部分地区有冰雹灾害,几乎全部的省份都或多或少地有冰雹成灾的记录,受灾的县数接近全国县数的一半,这充分说明了冰雹灾害的分布相当广泛。

(2)冰雹灾害分布的离散性强。大多数降雹落点为个别县、区。

(3)冰雹灾害分布的局地性明显。冰雹灾害多发生在某些特定的地段,特别是青藏高原以东的山前地段和农业区域,这与冰雹灾害形成的条件密切相关。

(4)中国冰雹灾害的总体分布格局是中东部多,西部少,空间分布呈现一区域、两条带、七个中心的格局。其中一区域是指包括我国长江以北、燕山一线以南、青藏高原以东的地区,是中国雹灾的多发区;两带指中国第一级阶梯外缘雹灾多发带(特别是以东地区)和第二级阶梯东缘及以东地区雹灾多发带,是中国多雹灾带;七个中心指散布在两个多雹带中的若干雹灾多发中心:东北高值区、华北高值区、鄂豫高值区、南岭高值区、川东-鄂西-湘西高值区、甘-青东高值区、喀什-阿克苏高值区。

中国冰雹灾害的时间分布规律

中国冰雹灾害的时间分布是十分广泛的。尽管一日之内任何时间均有降雹,但是在全国各个地区都有一个相对集中的降雹时段。有关资料分析表明,我国大部分地区降雹时间70%集中在地方时13~19时,以14~16时之间为最多。

湖南西部、四川盆地、湖北西部一带降雹多集中在夜间,青藏高原上的一些地方多在中午降雹。另外,我国各地降雹也有明显的月份变化,其变化和大气环流的月变化及季风气候特点相一致,降雹区是随着南支急流的北移而北移,而且各个地区降雹的到来要比雨带到来早一个月左右。

一般说来,福建、广东、广西、海南、台湾在3~4月,江西、浙江、江苏、上海在3~8月,湖南、贵州、云南一带、新疆的部分地区在4~5月,秦岭、淮河的大部分地区在4~8月,华北地区及西藏部分地区在5~9月,山西、陕西、宁夏等地区在6~8月,广大北方地区在6~7月,青藏高原和其他高山地区在6~9月,为多冰雹月。另外,由于降雹有非常强的局地性,所以各个地区以至全国年际变化都很大。

中国冰雹最多的地区

中国冰雹最多的地区是青藏高原,例如西藏东北部的黑河(那曲),每年平均有35.9天冰雹(最多年曾下降53天,最少也有23天);其次是班戈31.4天,申扎28.0天,安多27.9天,索县27.6天,均出现在青藏高原。