公共基礎(chǔ)知識(shí):冰雹形成條件及災(zāi)害特征
冰雹也叫“雹”,俗稱雹子,“霸子”,有的地區(qū)叫“冷子”(如徐州,甘肅等地),是一種天氣現(xiàn)象,夏季或春夏之交最為常見。它是一些小如綠豆、黃豆,大似栗子、雞蛋的冰粒。
一、形成條件
在冰雹云中強(qiáng)烈的上升氣流攜帶著許多大大小小的水滴和冰晶運(yùn)動(dòng)著,其中有一些水滴和冰晶并合凍結(jié)成較大的冰粒,這些粒子和過冷水滴被上升氣流輸送到含水量累積區(qū),就可以成為冰雹核心,這些冰雹初始生長(zhǎng)的核心在含水量累積區(qū)有著良好生長(zhǎng)條件。
雹核在上升氣流攜帶下進(jìn)入生長(zhǎng)區(qū)后,在水量多、溫度不太低的區(qū)域與過冷水滴碰并,長(zhǎng)成一層透明的冰層,再向上進(jìn)入水量較少的低溫區(qū),這里主要由冰晶、雪花和少量過冷水滴組成,雹核與它們粘并凍結(jié)就形成一個(gè)不透明的冰層。
這時(shí)冰雹已長(zhǎng)大,而那里的上升氣流較弱,當(dāng)它支托不住增長(zhǎng)大了的冰雹時(shí),冰雹便在上升氣流里下落,在下落中不斷地并合冰晶、雪花和水滴而繼續(xù)生長(zhǎng),當(dāng)它落到較高溫度區(qū)時(shí),碰并上去的過冷水滴便形成一個(gè)透明的冰層。
這時(shí)如果落到另一股更強(qiáng)的上升氣流區(qū),那么冰雹又將再次上升,重復(fù)上述的生長(zhǎng)過程。這樣冰雹就一層透明一層不透明地增長(zhǎng);由于各次生長(zhǎng)的時(shí)間、含水量和其它條件的差異,所以各層厚薄及其它特點(diǎn)也各有不同。最后,當(dāng)上升氣流支撐不住冰雹時(shí),它就從云中落了下來,成為我們所看到的冰雹了。
當(dāng)云中的雨點(diǎn)遇到猛烈上升的氣流,被帶到0℃以下的高空時(shí),便液化成小冰珠;氣流減弱時(shí),小冰珠回落;當(dāng)含水汽的上升氣流再增大,小冰珠再上升并增大;如此上下翩騰,小冰珠就可能逐漸成為冰雹,最后落到地面。
二、災(zāi)害特征
1、主要特征
①局地性強(qiáng),每次冰雹的影響范圍一般寬約幾十米到數(shù)千米,長(zhǎng)約數(shù)百米到十多千米。
②歷時(shí)短,一次狂風(fēng)暴雨或降雹時(shí)間一般只有2~10分鐘,少數(shù)在30分鐘以上。
③受地形影響顯著,地形越復(fù)雜,冰雹越易發(fā)生。
④年際變化大,在同一地區(qū),有的年份連續(xù)發(fā)生多次,有的年份發(fā)生次數(shù)很少,甚至不發(fā)生。
⑤發(fā)生區(qū)域廣,從亞熱帶到溫帶的廣大氣候區(qū)內(nèi)均可發(fā)生,但以溫帶地區(qū)發(fā)生次數(shù)居多。主要發(fā)生在中緯度大陸地區(qū),通常北方多于南方,山區(qū)多于平原,內(nèi)陸多于沿海。這種分布特征和大規(guī)模冷空氣活動(dòng)及地形有關(guān)。我國雹災(zāi)嚴(yán)重的區(qū)域有甘肅南部、隴東地區(qū)、陰山山脈、太行山區(qū)和川滇兩省的西部地區(qū)。
⑥季節(jié)性,冰雹大多出現(xiàn)在3月~10月。在這段時(shí)期,暖空氣活躍,冷空氣活動(dòng)頻繁,冰雹容易產(chǎn)生。一般而言,我國的降雹多發(fā)生在春、夏、秋3季。
⑦時(shí)間性,從每天出現(xiàn)的時(shí)間看,在下午到傍晚為最多,因?yàn)檫@段時(shí)間的對(duì)流作用最強(qiáng)。降雹的持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng),一般僅幾分鐘,也有持續(xù)十幾分鐘的。
2、地理分布
冰雹活動(dòng)不僅與天氣系統(tǒng)有關(guān),而且受地形、地貌的影響也很大。我國地域遼闊,地形復(fù)雜,地貌差異也很大,而且我國有世界上最大的高原,使大氣環(huán)流也變得復(fù)雜了。因此,我國冰雹天氣波及范圍大,冰雹災(zāi)害地域廣。根據(jù)有關(guān)資料對(duì)中國冰雹災(zāi)害的空間格局進(jìn)行對(duì)比分析,有下述四方面的認(rèn)識(shí)。
(1)雹災(zāi)波及范圍廣。雖然冰雹災(zāi)害是一個(gè)小尺度的災(zāi)害事件,但是我國大部分地區(qū)有冰雹災(zāi)害,幾乎全部的省份都或多或少地有冰雹成災(zāi)的記錄,受災(zāi)的縣數(shù)接近全國縣數(shù)的一半,這充分說明了冰雹災(zāi)害的分布相當(dāng)廣泛。
(2)冰雹災(zāi)害分布的離散性強(qiáng)。大多數(shù)降雹落點(diǎn)為個(gè)別縣、區(qū)。
(3)冰雹災(zāi)害分布的局地性明顯。冰雹災(zāi)害多發(fā)生在某些特定的地段,特別是青藏高原以東的山前地段和農(nóng)業(yè)區(qū)域,這與冰雹災(zāi)害形成的條件密切相關(guān)。
(4)中國冰雹災(zāi)害的總體分布格局是中東部多,西部少,空間分布呈現(xiàn)一區(qū)域、兩條帶、七個(gè)中心的格局(圖3)。其中一區(qū)域是指包括我國長(zhǎng)江以北、燕山一線以南、青藏高原以東的地區(qū),是中國雹災(zāi)的多發(fā)區(qū);兩帶指中國第一級(jí)階梯外緣雹災(zāi)多發(fā)帶(特別是以東地區(qū))和第二級(jí)階梯東緣及以東地區(qū)雹災(zāi)多發(fā)帶,是中國多雹災(zāi)帶;七個(gè)中心指散布在兩個(gè)多雹帶中的若干雹災(zāi)多發(fā)中心:東北高值區(qū)、華北高值區(qū)、鄂豫高值區(qū)、南嶺高值區(qū)、川東鄂西湘西高值區(qū)、甘青東高值區(qū)、喀什阿克蘇高值區(qū)。
①大氣中必須有相當(dāng)厚的不穩(wěn)定層存在。
②積雨云必須發(fā)展到能使個(gè)別大水滴凍結(jié)的溫度(一般認(rèn)為溫度達(dá)-12~-16℃)。
③要有強(qiáng)的風(fēng)切變。
④云的垂直厚度不能小于6~8千米。
⑤積雨云內(nèi)含水量豐富。一般為3~8克每立方米,在最大上升速度的上方有一個(gè)液態(tài)過冷卻水的累積帶。
⑥云內(nèi)應(yīng)有傾斜的、強(qiáng)烈而不均勻的上升氣流,一般在10~20米/秒以上。
三、主要分類
根據(jù)一次降雹過程中,多數(shù)冰雹(一般冰雹)直徑、降雹累計(jì)時(shí)間和積雹厚度,將冰雹分為3級(jí)。
1.輕雹:多數(shù)冰雹直徑不超過0.5厘米,累計(jì)降雹時(shí)間不超過10分鐘,地面積雹厚度不超過2厘米。
2.中雹:多數(shù)冰雹直徑0.5~2.0厘米,累計(jì)降雹時(shí)間10~30分鐘,地面積雹厚度2~5厘米。
3.重雹:多數(shù)冰雹直徑2.0厘米以上,累計(jì)降雹時(shí)間30分鐘以上,地面積雹厚度5厘米以上。
例題:在我國的一些地區(qū),冰雹通常出現(xiàn)在()天氣。
A、春日的陰雨
B、夏日的雷暴
C、秋日的晴朗
D、冬日的寒冷
答案:B
解析:B項(xiàng)正確:冰雹是在氣流強(qiáng)烈升降條件下發(fā)生的一種固態(tài)降水現(xiàn)象,冰粒呈圓球形或圓錐形,直徑一般為5~50毫米,大的有時(shí)可達(dá)10厘米以上。冰雹只有在熱濕氣流強(qiáng)烈上升時(shí)才能產(chǎn)生,所以多發(fā)生在夏季或春夏之交的雷暴天氣。
A、C、D項(xiàng)的天氣均無法滿足冰雹形成的條件。
故正確答案為B。
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