蘇宏強
(甘肅省涇川縣氣象局,甘肅 涇川 744300)
涇川縣蘋果生產已成為涇川縣農村支柱產業之一,種植規模在西北地區居前位。影響蘋果生產的最大的天氣災害冰雹,是制約產量、質量的關鍵,如何準確的做好冰雹短時臨近預報,并且做好相應的防控措施顯得非常重要,但是,冰雹的預報難度大,過去縣站冰雹預報多采用點聚圖、數值統計、概率分析,沒有充分利用近幾年較為齊全的自動氣象站觀測數據,準確率提高不大。現以涇川縣近14年自動站觀測數據資料為基礎,深入研究冰雹天氣對蘋果生產的影響,并提出冰雹短時臨近預報指標,以提高冰雹的預報準確率和防控能力。
冰雹是對流天氣發展到極盛時從CB云體內部降落到地面的固體降水,常伴隨暴雨和大風出現,毀壞力極強。近年來涇川縣蘋果種植區不斷擴大,已形成規模,在蘋果生長的6~8月關鍵期,雹災可造成蘋果樹體及枝、葉、果實不同程度被砸傷、折斷、脫落等,地上部幼果受損,光合作用受到嚴重影響,嚴重時樹上葉果全部被打落,樹體遍體鱗傷,樹體的生長結果受阻,造成極大損失,甚至絕收。冰雹不但造成當年減產,也對今后3~5年的產量形成非常不利,更嚴重的是群眾種植蘋果的積極性嚴重受挫,多數果園受災后棄管,面臨挖樹毀園危險。
對涇川縣氣象站1993~2017年4~9月的資料進行統計,25年共有63個雹日,年平均降雹2.5次,氣候概率為1.4%。其中6月16次,占總雹日的25%;8月12次,占19%。這兩個月是降雹的兩個高峰期,6月的冰雹范圍大、強度小,而8月的冰雹范圍小,強度卻大。降雹多集中在午后到傍晚。
涇川冰雹環流分型為冷型(或稱西北氣流型)和暖型(或稱低渦切變型)。63個冰雹個例能入型的有58個,其中西北氣流型有49個,低渦切變型有9個。冷型環流特征是:500百帕長波脊在東經80°,長波槽在東經110°附近,自地面到對流層上部均為西北氣流,脊前有冷平流,在寬廣的西北氣流中常有干冷空氣下滑,與低層暖空氣疊加,使不穩定能量加大,當地面上有次天氣系統(如切變或鋒面)觸發,就會產生降雹天氣(圖1)。暖型環流特征是:500百帕青藏高原東側多低值系統活動,至少有一個明顯的閉合環流中心,與之配合的冷溫度中心超前于低值中心。本站處在西太平洋副熱帶高壓西側,500百帕和700百帕有深厚的偏南風,影響系統為低渦或切變(圖2)。
這兩種環流類型的共同點是,西北方均有冷空氣南下與下游槽結合,高空盛行西北氣流。本站處于暖氣團內,層結特征為深厚的不穩定。只在影響系統的強度、路徑上有所差異。
當上午8時500百帕圖上:東經70~100°、北緯30~50°有高壓脊存在;51463、52267、57036站風向為西北風或北風;52267、53915、57036站中至少有一站△T24≤0,而對應700百帕圖上,△T24≥0。滿足入型條件后,分月查對預報指標(表1)。符合各月指標時,可預報未來24小時內涇川縣有冰雹雷雨天氣。

圖1 2014年8月5日08時500百帕圖

圖2 2012年5月26日08時500百帕圖

表1 冷型冰雹預報指標
當日08時500百帕圖上:北緯35°、東經100°附近有閉合低值中心,并與冷溫度中心基本重合或冷中心略超前于低值中心;51463、52267、57036和700百帕圖上52889、53915、57127共6站風向為西南風或南風;08時地面圖上北緯30~40°、東經90~107°有鋒面或切變;52889、53915站T700~T500≥18℃,且52267、53915、57036站中至少有一站△T24≥0。滿足入型條件后,分月查對預報指標(表2)。

表2 暖型冰雹預報指標
冰雹災害短時臨近預報的意義在于預防和有效控制形成條件,否則預報指標再好,預報準確率再高也無實際意義。現就比較實用方法介紹如下。
冰雹的移動具有明顯路徑,與地形地貌有關,因此,各地在發展蘋果生產時,應進行栽培區劃,避開冰雹易發地帶選址建園。
近年來,我國人工影響天氣技術比較成熟,雹區各地普遍推廣了在有利條件下利用火箭或高炮把帶有催化劑(碘化銀)的彈頭射入冰雹云的過冷卻區,爆炸后的微粒起了凝結核的作用,過多的冰核分“食”過冷卻水,在雹粒形成之前變成水滴降落到地面。
果實套袋是優質果品生產的一項重要措施,也是有效減輕較小雹粒造成的損失的有效方法之一。
在果園架設防雹網,可減輕冰雹災害損失。防雹網指在果園上方架設專用的尼龍網或鉛絲網,阻擋冰雹沖擊從而起到保護果樹的作用。
人工影響天氣防控措施周期短,成本低,效率高,在涇川縣蘋果種植區已普遍開展。據統計在全縣13個鄉(鎮)均建立了高炮作業點,6~8月關鍵期每個鄉鎮平均每月作業8次,平均發射炮彈106發,覆蓋面積每個點74平方公里。