臨夏州冰雹云團移動路徑及環流特征分析

孫磊　宋媛　楊振鑫　馬哈志熱

摘要 利用臨夏州6個氣象觀測站48年氣候觀測資料和歷年天氣圖資料，分析了臨夏州冰雹的空間分布特點，冰雹云團的移動路徑和冰雹發生的大氣環流特征，結果表明：臨夏州年平均降雹次數分布具有明顯的地域特點，受地形因素影響，處于干旱山區的降雹次數多，川塬區較少。通過對500 hPa高空天氣圖上的環流特征研究分析，發現冰雹云團的移動有一定的規律性，主要從西北向東南方向移動，與高空引導氣流基本一致；臨夏州出現冰雹天氣的主要環流特征為西北氣流型、冷性（低渦）切變型和副高邊緣西南氣流型，高空急流帶對冰雹的發生起著誘導作用。

關鍵詞 冰雹；移動路徑；環流特征；甘肅臨夏

中圖分類號 P458.1+21.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）05-0266-02

冰雹是由強對流系統引起的一種劇烈的天氣現象。由于其空間尺度小、生命史短、突發性強，發展演變迅速、來勢兇猛、破壞力大，且常常伴隨著大風和強降水，給局部地區的工農業生產、交通運輸、通訊、電力等設施以及人民群眾日常生活和生命財產造成嚴重的危害而深受人們的關注[1-3]。

臨夏州地處青藏高原和黃土高原的過渡地帶邊坡區域，地勢受積石山、太子山山系影響，呈西南部高，東北部低于西南部而高于中部的傾斜盆地，平均海拔2 000 m。境內地形復雜，相對拔海高度差大，具有大陸性、季風和山地氣候特點，氣候地域性差異懸殊，是甘肅省特重冰雹災區之一，冰雹是影響臨夏州農業生產的主要自然災害，每年造成的損失十分巨大。根據農業防災減災及人工消雹作業的需要，對冰雹的發生發展機制及雹云的移動路徑引起了氣象工作者的高度重視[4-5]。通過對臨夏州冰雹的空間分布特點，冰雹云團的移動路徑和冰雹天氣發生的大氣環流特征進行研究分析，為提高臨夏州冰雹災害性天氣的預報預警能力，建立冰雹災害綜合防御措施體系，積極開展人影防雹減災和農業氣象災害防御工作提供參考依據。

1 資料來源

臨夏州介于北緯34°57′～36°12′，東經102°41′～103°40′之間，從北到南有永靖縣、東鄉縣、臨夏市、廣河縣、和政縣、康樂縣等6個氣象觀測站，筆者利用上述6站1968—2015年近48年的氣象觀測站冰雹觀測資料和歷年天氣圖資料，對臨夏州冰雹的空間分布特點、冰雹云團的移動路徑和冰雹天氣發生的大氣環流特征進行研究分析。

2 冰雹的空間分布特征

分析臨夏州6個縣（市）氣象站1968—2015年近48年平均降雹次數分布（圖1），可以看出年平均降雹分布具有明顯的地域特點，自中部向西北和東南兩側減少，中東部的東鄉最多（3.2次）；南部的和政次多（2.5次）；北部的永靖最少，僅（1.3次）。由此可以看出，臨夏州冰雹的空間分布特征主要表現在處于干旱山區的降雹次數多，川塬區較少。根據全州降雹的地理分布和災情分析，臨夏州主要有3個冰雹多發區：一是東鄉縣龍泉、鎖南至和政縣梁家寺一帶；二是和政縣羅家集、新莊、吊灘至廣河縣阿力麻土一帶；三是廣河縣祁家集至康樂縣流川到蘇集一帶。2個少雹區主要位于臨夏市的北部和西部區域，一是位于臨夏縣馬集、麻尼寺溝至積石山縣寨子溝到大河家一帶；二是位于積石山縣關家川至永靖縣川城到西河、太極鎮、鹽果峽鎮、三條峴一帶。

3 冰雹云團移動路徑

通過對臨夏州1968年以來的冰雹資料的綜合分析，并結合地理位置、地形特征以及高空引導氣流的特點發現，冰雹云團的移動有一定的規律性，主要從西北向東南方向移動，與高空引導氣流基本一致。臨夏州境內冰雹云團的移動影響路徑主要有4條（圖2）：第1條從永靖縣坪溝→段嶺→新寺→川城→紅泉→王臺→積石山縣安集然后分為兩路，其一進入臨夏市→和政縣卜家莊一帶；其二進入臨夏縣紅臺→和政縣買家集→新莊→康樂縣八松→草灘→景古一帶。第2條從積石山縣大河家→吹麻灘→臨夏縣掌子溝一帶。第3條從蘭州市永登縣境內→永靖西河→鹽鍋峽→劉家峽→峴塬→三塬→東鄉縣考勒→龍泉→大樹→汪集→廣河縣阿力麻土→康樂縣流川→八丹→上灣一帶。第4條經過永靖縣陳井→徐頂→關山一帶。

4 冰雹天氣環流特征

冰雹天氣的發生主要和大、中尺度天氣系統有關，同時受盛行氣流、海拔、地形及下墊面狀況的影響，多出現在長波槽后高空冷平流中的下沉區內。經分析歷年來臨夏州42例區域性（≥2站）降雹在500 hPa高空天氣圖上的環流特征表明，臨夏州降雹出現最多的天氣環流形勢可概括為3種類型，即西北氣流型、冷性（低渦）切變型、副高邊緣西南氣流型。其顯著特征是在500 hPa高空圖上西北區上空有經向環流，經向度的大小取決于冰雹的有無；經向度愈大，愈有利于冰雹的形成；同時，500 hPa高空圖上西北區上空的急流帶對冰雹的發生起著誘導作用。

4.1 西北氣流型

在500 hPa高空天氣圖上，貝加爾湖或蒙古地區有冷渦，其底部西北氣流中的短波槽下滑、急流帶南壓或西北氣流中河西一帶不穩定高濕區東南下，新疆至青藏高原（東經75°～95°，北緯30°～50°）有高壓脊建立（圖3），臨夏州處在新疆脊前的強西北氣流控制之下，關鍵區（北緯35°～45°、東經90°～105°）內為深厚的強冷平流，溫度槽一般落后于高度槽，風速垂直切變大，下游無阻擋作用，西太平洋副熱帶高壓偏南偏東，河西一帶的高空鋒區和地面冷鋒發展并不斷東移，臨夏州處于高空前傾槽前的低空暖區中；當河西至都蘭以西的較強冷空氣和青海中、北部的急流逼近時，大氣層結穩定被破壞，T-lnP圖上中高層為不穩定層結，容易降雹。

4.2 冷性（低渦）切變型

在500 hPa高空天氣圖上，高空主槽偏后于新疆地區，其前部西南氣流中短波槽東移發展，在托托河至玉樹地區之間形成低渦，柴達木盆地至青海湖為切變線，并有冷溫度槽配合；14：00地面圖上，北緯37°以南，東經103°以西出現大面積的對流降水區域，并且有2站以上地區出現雷暴天氣；臨夏州上游地區出現≥45 dBZ的強雷達回波和云頂溫度≤-40 ℃的強積雨云團發展，這種天氣過程中常伴有冰雹。

4.3 副高邊緣西南氣流

在500 hPa高空天氣圖上，極鋒鋒區退至北緯40°，西西伯利亞到蒙古國為寬廣的低壓區，冷空氣自西向東活動，500 hPa和300 hPa等壓面上，南支槽活躍。孟加拉灣出現南支槽，槽前西南氣流與北進的西太平洋副熱帶高壓西側的西南氣流匯合，在高空形成副熱帶急流。當對流層中、低層暖區內出現輻合中心、輻合帶、切變線等系統時，暖濕氣流受到抬升，容易造成劇烈的對流性天氣，產生冰雹。

通過分析歷年來臨夏州48例單站降雹流場特征發現，臨夏州降雹還受西南渦型、低渦后部偏東北氣流倒入型、貝加爾湖低壓南壓帶來冷空氣配合高原多波動氣流型、高原槽型、高原風向切變型、河西小槽配合高原西南氣流復合型等天氣系統影響。

5 結語

通過對臨夏州冰雹的空間分布特征，冰雹云團的移動路徑和冰雹天氣發生的大氣環流形勢分析研究，主要結論如下：臨夏州年平均降雹次數分布具有明顯的地域特點，受地形因素影響，處于干旱山區的降雹次數多，川塬區較少，主要受3個冰雹多發區影響；通過對500 hPa高空天氣圖上的環流特征研究分析，發現冰雹云團的移動有一定的規律性，主要從西北向東南方向移動，與高空引導氣流基本一致，其主要移動影響路徑有4條；臨夏州出現冰雹天氣的主要環流特征為西北氣流型、冷性（低渦）切變型和副高邊緣西南氣流型，高空急流帶對冰雹的發生起著誘導作用。

6 參考文獻

[1] 李榮慶，李宗義，程瑛，等.甘肅省冰雹分布特征及災害分析[J].干旱氣象，2007，25（增刊）：8-10.

[2] 丁瑞津，董安祥，李榮慶，等.甘肅省區域性冰雹的源地及移動路徑[J].甘肅科學學報，2006，18（2）：52-53.

[3] 張定全，張玲.甘肅中部地區冰雹災害分析及防御[J].干旱氣象，2011，29（2）：246-250.

[4] 趙紅巖，寧惠芳，徐金芳，等.西北地區冰雹時空分布特征[J].干旱氣象，2005，23（4）：37-40.

[5] 楊先榮.臨夏州冰雹的地形因素[J].干旱氣象，2000（2）：13-15.