冰雹天氣氣候特征及潛勢預報方法研究

劉小杰　李天宇　徐震宇

摘 要：為了掌握赤峰地區冰雹天氣的氣候特征及潛勢，對赤峰地區7個測站近30d的雹暴常規觀測和氣象資料進行分析，得出冷渦為赤峰地區冰雹天氣的主要影響因素，并且冰雹天氣需要較大的能量和垂直風切變。赤峰地區的冰雹出現在每年的4—10月，并且以6、7月居多。冰雹的出現會嚴重影響到赤峰地區農作物的生長和收成，還會給當地居民帶來極大的災害。因此，對赤峰地區冰雹天氣氣候特征及潛勢預報方法進行研究具有非常重要的現實意義。

關鍵詞：赤峰地區；冰雹天氣；氣候特征；潛勢預報

中圖分類號：S162 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632212

冰雹是由強對流天氣系統引起的一種劇烈的氣象災害，其雖持續的時間較短，但因為來勢猛、強度大，并伴有強風、強降雨及氣溫驟降等氣候特點，使其給當地的農業及經濟造成極為嚴重的影響，有時甚至還會造成大量的人員傷亡。赤峰地區每年都遭到冰雹災害，并對當地造成了極為嚴重的損失。因此，對冰雹天氣氣候特征及潛勢預報方法進行研究，能夠對冰雹天氣進行一定的預測，從而提醒人們做好相應的防御工作，以減少冰雹災害所帶來的損失。

1 冰雹天氣物理量特征

1.1 穩定度參數分析

一般來說，冰雹天氣的形成需要較大的能量，本文主要通過K指數和CAPE這2個參數，對其產生的能量值大小進行了分析。

通過對數據的統計和分析可以得出，赤峰地區10次出現冰雹的天氣中，有9次的K指數大小在30以上，還有1次的K指數大小為28；而所發生的10次冰雹天氣，其CAPE指數都>700，并且有7次冰雹天氣的產生，其CAPE指數在1000以上。

在冰雹天氣發生的當日，通過對CAPE指數的統計可以得出，相比較于8：00的CAPE指數，其早上10：00—14：00這段時間的CAPE指數有明顯上升，并且最大的CAPE指數往往出現在午后。由此可以看出，CAPE指數的上升，有助于熱量的積累。

1.2 水汽特征

為了掌握冰雹發生時天氣的水汽特征，對赤峰探空站的資料進行了仔細分析。得出在冰雹發生之前，850hPa溫度露點差范圍在1～11℃，這說明冰雹發生之時，天空中的水汽條件浮動較大，因此無法作為冰雹天氣產生的預報依據。不過在對500hPa的溫度露點差進行分析得出，其溫差范圍在10～40℃，并且10次之中有6次溫度露點差在20以上，由此可以得出干侵入能夠作為冰雹天氣產生的預報依據。

2 特殊高度層特征

在對冰雹云的組成成分進行分析可以得知，水滴、冰晶和雪花是組成冰雹云的主要成分。其中，冰雹云的下層由水滴組成，其溫度在0℃以上；冰雹云的中層則由過冷卻水滴、冰晶和雪花組成，該層的溫度范圍在0～20℃；而冰雹云的上層則主要由冰晶和雪花組成，其溫度在-20℃以下。

對于冰雹云來說，其內部的空氣流動非常活躍。一般在冰雹云的前進方向，會有非常強的上升氣流從冰雹云的云底進入，之后會從冰雹云的上層流出。在冰雹云的后方，會有一股氣流從冰雹云的中層流入，然而經冰雹云的下層流出。通過這2股氣流的不斷涌動，不僅給冰雹云提供了足夠的水汽，還會給冰雹粒子的產生提供條件，當其成長到一定的程度之后才會降落下來。

通過對赤峰地區探空資料站所收集到的信息分析得出：赤峰地區所發生的10次冰雹中，冰雹云的下層高度，在2663～3887m，其平均高度在3394m左右；冰雹云的中層高度，在2743～4538m，其平均高度在4260m左右；至于冰雹云的上層高度，在5870～7170m，其平均高度在6654.8m左右。

3 垂直風切變

通過對相關的資料進行分析研究得出，垂直風切變也會對冰雹天氣的發生造成較大的影響，一般來說，垂直風切變越強，所產生冰雹天氣的可能性越大。通過對觀象臺所得到的一組垂直風切變的數據變化可以看出，在冰雹發生之前，0～3km的垂直風切變的浮動范圍在2.2～2.7×10-3s-1。而當冰雹發生之后，在對0～3km處的垂直風切變進行觀測時，其垂直風切變的大小值在0～1.0×10-3s-1。由此可以得出，垂直風切變的大小值對冰雹天氣的產生具有一定的預報作用。一般來說，冰雹天氣的產生，會伴隨有較大的垂直風切變，當冰雹天氣過后，其垂直風切變會急劇下降，這一規律有助于人們更好地掌握冰雹天氣的潛勢預報，以減小冰雹天氣給人們所帶來的災害。

4 結束語

通過對冰雹天氣的氣候特征進行分析，能夠對其發生的潛勢進行預報，從而降低冰雹災害所帶來的危害。通過本文的分析可以得知，冰雹天氣需要較大的能量，并且在冰雹發生前，通常會有較大的垂直風切變，當冰雹結束后垂直風切變迅速減小，這一研究結果希望對相關人士能夠有所幫助。

參考文獻

[1]劉鵬，黃天福，蔡恒.冰雹的形成及其對農業的影響[J].現代農業科技，2011（4）：303-305.

[2]樊李苗，俞小鼎.中國短時強對流天氣的若干環境參數特征分析[J].高原氣象，2013，32（1）：156-165.