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摘 要 通過對西藏自治區日喀則市江孜縣1978—2018年冰雹災害天氣特征進行分析,發現雖然逐年降雹日數變化出現小的波動,但總體呈下降趨勢;江孜縣屬于典型的夏雹型,7—9月為冰雹高發月,8月出現冰雹日數最多。冰雹對青稞等農作物破壞性極強,會造成直接經濟損失。氣象部門應繼續開展人工防雹作業,建立健全冰雹防御系統,提高防雹實時指導能力、人影作業效率,降低災害影響。
關鍵詞 冰雹;特征分析;西藏江孜縣
中圖分類號:S427 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.36.071
冰雹是我國常見的氣象災害之一,是一種直徑大于
5 mm的固體降水物,由發展特別旺盛的積雨云形成冰雹云而產生。雖然冰雹出現的持續時間短,范圍較小,但破壞力強、預報難度大,且出現時常伴有雷暴、狂風、強降水等其他災害性天氣,容易給人們的生命財產、農牧業生產、交通安全等帶來嚴重的影響。冰雹災害是由強對流天氣引起的,具有明顯的季節性和地域性分布,世界上多雹地區主要分布在高原地區和大山脈地區[1]。青藏高原是我國冰雹最多的地區之一,主要是由于青藏高原復雜的地形和平均海拔超過4 500 m,易于形成降雹天氣條件[2]。江孜縣地處青藏高原南部,雅魯藏布江中段最大支流年楚河上游河谷地帶,平均海拔4 000 m左右。江孜縣擁有耕地面積0.89萬公頃,被譽為“西藏糧倉”,是西藏重要的青稞生產基地,而頻繁的冰雹災害是影響當地糧食產量的重要原因。基于此,根據1978—2018年江孜縣冰雹日數資料,對江孜縣冰雹天氣特征進行分析,為今后江孜縣農牧業生產區劃、綠化規劃、生態環境評估、防災減災和決策服務等提供有力的科學依據。
1 資料來源與分析方法
根據西藏自治區日喀則市江孜縣1978—2018年的冰雹日資料,對江孜縣近40年的冰雹日數進行統計分析。世界氣象組織定義的冰雹日為在某站有降雹現象的1個觀測日,因此,發生降雹現象的當天不論有多少次降雹過程,只計1個冰雹日[3]。
2 江孜縣冰雹日數的時間分布特征與分析
2.1 冰雹的年代際變化特征
根據西藏自治區日喀則市江孜縣冰雹日數年代際變化中可看出(圖1),1980—1989年共有55個冰雹日,1990—1999年雹日數為51 d,2000—2009年降雹日數為
27 d,2010—2018年降雹日數為3 d,冰雹日數變化呈明顯的下降趨勢。
圖1 冰雹日數年代際變化圖
2.2 冰雹的年際變化特征
1978—2018年西藏自治區日喀則市江孜縣年冰雹日變化振幅較為明顯,降雹災害天氣整體呈波動下降趨勢,氣候傾向率為-1.98 d·10 a-1(圖2),其R2=0.51。1978—2018年年平均冰雹災害天氣日數為3.9 d,1978年達到了41年間的最大值,即13 d,比最低值多13 d。
2.3 冰雹的季節分布特征
從1978—2018年各季節冰雹日數累計值來看,冰雹日數主要集中在夏季和秋季,季節降雹日數呈單峰型,41年來發生日數最多的為夏季,共計104 d,占全年冰雹總日數的66%;秋季、春季發生冰雹日數分別占全年冰雹總日數的25%和9%,而冬季沒有出現冰雹天氣。由此可知江孜縣屬于典型的夏雹型。
2.4 冰雹的月變化特征
1978—2018年西藏自治區日喀則市江孜縣冰雹主要發生在4—10月,11月至次年3月未出現冰雹災害天氣。從數據來看,江孜縣初雹最早出現時間在1997年和2001年的4月,終雹最晚出現時間在10月。在4月出現降雹現象較少,5—6月降雹日數逐漸增加,7月以后冰雹日數增加明顯,至8月達到極值,一直持續到9月,1978—2018年8月累計冰雹日數達到52 d,占冰雹總日數的33%。因此,在降雹頻率最高的7—9月最易發生冰雹災害性天氣,10月以后冰雹日數驟減(圖3)。
2.5 冰雹的日變化特征
西藏自治區日喀則市江孜縣冰雹發生在14:00—19:00,主要出現在日最高溫度出現時間稍后些,15:00—17:00,夜間到次日早晨很少出現降雹天氣[4]。
3 結論與討論
3.1 結論
1)西藏自治區日喀則市江孜縣冰雹日數年代際變化呈明顯的下降趨勢,總體年均冰雹日數也呈下降趨勢,年均冰雹日數為3.9 d,氣候傾向率為-1.98 d·10 a-1。
2)江孜縣冰雹天氣在4—10月均有發生,主要發生在7—9月,屬于典型的夏雹型,降雹時間段呈明顯的單峰型。
3.2 討論
江孜縣降雹屬于典型的夏雹型,7—9月為冰雹高發月,8月出現冰雹日數最多。冰雹多發時間正好處于糧食生長與收割季節,從空中疾速降落的冰雹沖擊力大、摧毀性強,會給豐收在望的的青稞、小麥等農作物造成毀滅性破壞,導致糧食顆粒無收。而且,伴隨冰雹天氣的大風、雷暴天氣會直接威脅人畜的生命安全,破壞建筑設施等,造成直接經濟損失。因此,應采取相應的防御補救措施。
3.2.1 開展人工影響天氣防雹作業
1)利用江孜縣現有的8個“37 mm”高炮作業裝備,通過爆炸法直接射擊雹云,用彈卵爆炸的沖擊力來破壞雹云水汽輸送系統,抑制冰雹產生。2)撒過量碘化銀催化劑,通過地面的高炮、火箭作業裝備將含有碘化銀的彈藥發射到冰雹形成區,播撒的催化劑在雹云中形成大量的冰晶,迅速形成更多的冰粒或水滴,與自然的雹胚競爭水分,從而抑制雹塊的增長。江孜縣自1997年開始開展了人工影響天氣防雹作業,通過對開展人影防雹前7年與開展人影防雹后8年的平均雹災面積對比發現,開展防雹作業后雹災面積平均減少了24.2%[4];通過對1997年前后19年的冰雹日數對比發現,開展人影防雹作業后冰雹日數比前19年減少了將近62%。
3.2.2 冰雹防御系統的建立
利用天氣雷達、衛星反演產品、預報模式產品等,提高人影指導產品預報預測能力,及時準確地指導開展人工影響天氣作業。通過對江孜縣冰雹天氣的雷達數據進行分析,結合長期的工作經驗以及冰雹的發展時間、強度,建立防雹雷達指標,并在冰雹臨近預報中利用天氣雷達的高精度、直觀和時效性高的特點對冰雹云的結構、位置、強度以及移動方向進行分析,及時發布冰雹預報預警,實時指揮人影作業,為當地防雹增雨作業點提供作業指導,使社會民眾提前采取防災減災措施,減少或避免由冰雹等局地強對流天氣造成的人員傷亡和經濟損失。
人工影響天氣防雹作業的效果顯著,自開展作業來冰雹日數明顯減少,減少了受災面積,應繼續開展防雹作業。建立冰雹防御系統能夠更加高效的監測預測冰雹云的發展,提高人工影響天氣指揮能力和作業效果,能夠為防雹減災提供有力的根據。
參考文獻:
[1] 張雷,石漢青,燕亞菲,等.西藏冰雹的氣候特征[J].高原山地氣象研究,2012,32(1):56-60,76.
[2] 薛曉穎.我國中小尺度強對流事件頻數時空分布特征及其長期變化趨勢[D].北京:中國氣象科學研究院,2018.
[3] 劉柳.拉薩市冰雹災害性天氣特征分析[J].現代農業科技,2018(20):195,199.
[4] 格桑平措.江孜縣人工防雹作業的效益評估[A].中國氣象學會人工影響天氣委員會.第十五屆全國云降水與人工影響天氣科學會議論文集(Ⅱ)[C].北京:中國氣象學會,2008:419-422.
(責任編輯:趙中正)