上海市奉賢區氣象局 顧品強
冰雹的產生及預防措施
上海市奉賢區氣象局 顧品強
今年3~5月,我國的江蘇、河南、廣東、貴州、陜西等多個省份雷雨大風、冰雹頻頻造訪,最大的冰雹直徑超過10厘米。雹災砸傷人畜、砸壞房屋,直接導致車輛損毀、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、松江等部分地區也先后下冰雹。在大多數人的記憶中,冰雹預警信號以前幾乎沒有聽聞,4月28日上海發布了自2011年以來首個冰雹預警。很多人會好奇,為什么雪出現在冬天,而冰雹卻出現在夏天?
冰雹,也叫“雹”,俗稱雹子,是從發展強盛的積雨云中降落的呈球狀、圓錐狀或其他不規則形狀的固態降水物,一般著地后不易碎。冰雹直徑一般在5毫米到數十毫米。冰雹和雪一樣都是從云里掉下來的,由于冰雹和雪的凝結和形成過程不同,表現在形態上有很大的區別,雪是直接從氣態變成固態,由水汽凝華成冰晶,形態比較松散,大家肯定沒有聽說過被雪砸死的吧。冰雹是水汽先凝結成水,然后再凝結成冰晶,形態比較致密和堅硬,因此下冰雹的云需要一個特殊的“加工廠”—— 強盛的積雨云。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,確保發展到能使個別大水滴凍結的高(厚)度。云內液態水的含量很充沛,而且云中有強烈的上升氣流和下沉氣流強風切變存在,使濕熱的水汽出現急凍,變成了小水滴,在隨氣流飄動中形成固態的雹胚(冰雹的幼體),并在云層中不斷翻滾,不斷吸收因為低溫而凝結周圍的水滴或細小冰晶或冰粒子,變成了冰雹,同時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,當上升氣流支撐不住冰雹時,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。
冰雹是由強對流天氣系統引起的一種劇烈的氣象災害,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厚的不穩定層和充沛水汽存在,否則,只會帶來大風、雷電、強降水或一般降水等天氣現象,而能催生冰雹產生的大氣環境條件主要發生在春夏兩季。因為只有在夏季,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烈,大量的濕熱空氣就會快速上升,此時高空的空氣還是冷的,容易發展為強盛的積雨云并有可能演變為冰雹云,熱空氣中的水汽經過在云中0℃層上下“結凍—融化—結凍—增大—再融化—再結凍—再增大”的反復升降過程,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,故這段時間降雹最多。這也是為什么雪出現在冬天,而冰雹出現在夏天甚至在氣溫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,上空的強對流形勢容易促成積雨云迅速發展和冰雹的發生。這與產生冰雹的天氣類型夏天(7~8月)以暖區型為主和春天(3~5月)以冷鋒型、靜止鋒型為主相吻合,對應冰雹大多發生在中午至傍晚,其次為凌晨,上午少見。因此,冰雹的活動有明顯的時間性和季節性特征。
從降冰雹的持續時間看,一般為幾分鐘至十幾分鐘,最長為半個小時至1個小時,又因下冰雹時常伴有雷雨交加、狂風大作,故有人稱之為風雹災害。因此,防御雹災的同時,還需注意對強降水、大風和雷電等強對流天氣災害的預防。由于冰雹發生比較突然,且帶來的沖擊力非常大,市民平時應多關注天氣變化,當遇到冰雹天氣時,及時進屋躲避,特別是老人、小孩不要外出,來不及進屋躲避的,應用雨具或其他較為耐砸的代用品保護頭部,避免被冰雹砸傷面部,并盡快到一個安全的地方暫避;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;如果降冰雹時您正在駕車,應放慢行駛速度,減緩冰雹沖擊力。
冰雹作為一種破壞力極強的氣象災害對農業的影響尤其巨大,一旦遭受雹災會造成農作物嚴重減產甚至絕收。當然,農作物在遭受雹災侵襲后,若及時施以補救措施,還可以挽回一些產量,減輕損失。如處在幼果、苗期或生長前期的果樹和農作物遭受雹災,經過排澇松土、及時追肥澆水、噴藥、修剪等措施,就能使殘根、殘株重新發芽和恢復生長,仍能獲得一定的產量;蔬菜根據受災程度清理殘枝爛葉,注意對病害防治;遭受嚴重雹災的農田,如植株被砸成光桿、接近成熟或坐果、結穗和抽穗之后斷枝、斷頭嚴重已無利用價值的則需要及時換茬和搶種。降冰雹前將戶外飼養家禽、牲畜及時轉移到帶有頂篷的安全場所;若種植的特色農產品為當地的支柱性產業,應建立人工消雹等從源頭上預防冰雹災害的措施。
冰雹分類:根據一次降雹過程中多數冰雹的直徑、累計降雹時間和積雹厚度,將冰雹分為3級。
1.輕雹:多數冰雹直徑不超過0.5厘米,累計降雹時間不超過10分鐘,地面積雹厚度不超過2厘米。
2.中雹:多數冰雹直徑0.5~2.0厘米,累計降雹時間10~30分鐘,地面積雹厚度2~5厘米。
3.重雹:多數冰雹直徑2.0厘米以上,累計降雹時間30分鐘以上,地面積雹厚度5厘米以上。
冰雹預警信號等級:與其他氣象災害預警警示的是天氣現象強度所不同,冰雹預警是按時效來分級的,其預警信號只分橙色、紅色2個級別,分別表示6小時之內和2小時之內會出現冰雹。