花溪區冰雹路徑及人影效率初析

郭晉　梁超　石云　李斌

花溪區位于貴州高原中部，是省會貴陽市南郊的一個縣級區。北臨南明區、烏當區，東與龍里縣相鄰，南接長順縣、惠水縣，西與清鎮市、平壩縣接壤。冰雹是花溪區的主要氣象災害之一，多發生在春季，對花溪區的油菜、水稻、蔬菜、烤煙、茶葉、果木等農林作物生產及城鎮居民生產生活造成巨大危害。為了避免和減少冰雹災害的損失。近年來花溪人工影響天氣部門一直在利用有限的空域時間加強對冰雹災害的防控。本文利用近三年花溪區人影炮點及相應的雷達資料，分析了冰雹的氣候概況、冰雹的路徑、人影作業對冰雹云強度、高度及液態含水量（VIL）的初步影響。從氣象規律上分析總結出花溪發生冰雹云的移動路徑，對于城鎮化背景下科學布設人工消雹站點、有效實施人工消雹作業提供科學的依據。

一、花溪冰雹的氣候概況

根據2015-2018年花溪各炮站作業情況及調查收集的冰雹資料，結合相應時段雷達資料分析：花溪冰雹天氣主要出現在冷暖空氣勢力相當，氣溫變化幅度大，干燥多大風的春季（3-5月）。近三年花溪共出現14次冰雹天氣過程，年均4.7次。其中3月共出現 2次，4月及5月各出現6次。雖然從氣象記錄上看冰雹是一個小概率事件，但由于冰雹是局部范圍的災害，還有不少冰雹沒有降在觀測站，從而沒有氣象觀測記錄， 實際情況是冰雹災害的次數要比上述氣象記錄數據要多。從一天中冰雹出現的時間來看，均出現在當日中午至次日凌晨，多出現在午后到傍晚，其中當日17：00時至次日02：00時為集中發生時段，尤以20：00—23：00時最為頻繁;早晨 05：00-11：00時未有發生。

從地域分布上看，近三年花溪全境均出現過冰雹，平均每個鄉鎮共出現6.3次，其中麥坪、黨武、花溪、青巖、黔陶均達7次以上;花溪最高達12次，孟關最低僅1次。地域分布上總體呈現西部及中部鄉鎮的冰雹明顯多于東部鄉鎮，北部及中部鄉鎮的冰雹略多于南部鄉鎮。由于“雹打一條線”的特點，地域分布的特征與防雹炮站布設于西部一線及中部節點上明顯相關，有效減少了下游鄉鎮受到冰雹侵襲的次數。

二、花溪冰雹云團的移動路徑

花溪地貌以山地和丘陵為主，地勢起伏較大，東西兩側山地、丘陵地勢較高，海拔1200米以上;中部槽谷盆地地勢較低，海拔1100米左右。全區處于長江、珠江兩大流域的分水嶺地帶，從西南部的舊盤、掌克至桐木嶺、孟關上板一線為分水嶺。分水嶺以北及高坡東部屬于長江流域烏江水系，以南屬珠江流域西江水系。

由于地形的起伏較大，下墊面的影響使得冰雹云團在移動過程中受到較強的抬升或下沉作用，因此呈現出局地性強，落區呈現線狀跳點的現象。從觀測到冰雹相應時段的雷達資料統計發現：近三年影響花溪冰雹云團的移動方向在20°-129°之間，各鄉鎮總次數達45次。其中移向在70°-109°之間的次數達27次，占所有移向總次數的60%;而最主要的移向為90°-99°，達14次，占所有移向總次數的30%。

統計雷達對每次影響花溪各鄉鎮的冰雹觀測資料可發現：冰雹云均由西面的清鎮、平壩及長順、惠水的北部侵襲而來，進入花溪后基本自西向東移動;部分較弱的云團會自西南向東北移動;偶有自西偏北向東偏南方向的移動。將近三年經過所有鄉鎮的冰雹路線疊加到地圖后，可發現影響花溪的冰雹分別有北、中、南三條主路徑及三條次路徑。

三、人工消雹對冰雹云團的影響

花溪地處山區，地形復雜，技術人員和作業裝備有限，難以布設很多的人工影響天氣作業炮點。現有的各防雹炮站周邊由于城鎮化及工業化的快速發展，人影作業射界受到極大限制。同時花溪區位于貴陽機場附近，上空航路密集，冰雹云團頻繁出現的時段剛好是航班起降最繁忙的時段，因此空域時間極為緊張。對全面有效地做好人工消雹作業帶來了困難。花溪人影部門立足現有條件，結合雷達監測的實時強對流回波移動路徑，進行科學指揮，克服交通不便和裝備人員不足的困難，取得了良好的作業效果。依據雷達回波判斷近三年侵襲花溪的14次冰雹過程，共在各鄉鎮造成了45次冰雹云團，各炮站利用極為有限的空域時間對其中27次開展了作業，有19次由于未得到批復空域時間，未開展作業。利用雷達識別冰雹云的3個關鍵指標：強度、高度、液態含水量（VIL）對這45次冰雹云進出各鄉鎮前后的數據統計后發現：1、作業后的冰雹云強度平均降低2.44dbz，最大降低了15dbz。未作業的冰雹云平均降低1.72dbz，最大降低10dbz。2、作業后的冰雹云高度降低概率為48%，未作業的冰雹云高度降低概率為56%。3、作業后的冰雹云VIL降低概率為59%，未作業的冰雹云高度降低概率為50%。

四、結語

通過以上分析可知：1.影響花溪各鄉鎮的冰雹云基本出現在春季（3—5月）的17：00時至次日02：00時。其中麥坪、黨武、花溪、青巖、黔陶最易遭受冰雹侵襲。

2.影響花溪冰雹云團的移動方向在20°-129°之間，其中主要移向在70°-109°，最主要的移向為90°-99°。影響花溪的冰雹云團均由西面的侵襲而來，進入花溪后基本自西向東（90°-99°）移動;部分較弱的云團會自西南向東北（70°-90°）移動。移動路徑分別有北、中、南三條主路徑及三條次路徑。主路徑的冰雹云較強，能翻越境內的分水嶺，翻越過程中強度會再次增強。次路徑的冰雹云則基本沿分水嶺移動。

3.人影作業對消雹為雨、大雹變小雹具有一定的作用。但由于目前城鎮化快速發展的影響，人影作業射界急劇縮小，冰雹主要來向基本已無作業條件，加之作業空域時間的限制，造成人影裝備對冰雹云團的消弱作用下降，人影效率受到不利影響，急需進行布局調整。

總之在冰雹云團移動路徑上的關鍵地點布設人工消雹作業炮點以及結合雷達對強對流回波實時監測資料開展指揮，在關鍵季節和時段開展消雹作業， 既能節約消雹成本，又能取得更好的消雹效果，從而提高人影作業效率。 冰雹是花溪的主要氣象災害之一，做好人工消雹工作對促進農業增收、財政增收和保護人民生命財產安全具有重要的作用。