劉小杰 李天宇 徐震宇
摘 要:為了掌握赤峰地區(qū)冰雹天氣的氣候特征及潛勢(shì),對(duì)赤峰地區(qū)7個(gè)測(cè)站近30d的雹暴常規(guī)觀測(cè)和氣象資料進(jìn)行分析,得出冷渦為赤峰地區(qū)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(fēng)切變。赤峰地區(qū)的冰雹出現(xiàn)在每年的4—10月,并且以6、7月居多。冰雹的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響到赤峰地區(qū)農(nóng)作物的生長(zhǎng)和收成,還會(huì)給當(dāng)?shù)鼐用駧順O大的災(zāi)害。因此,對(duì)赤峰地區(qū)冰雹天氣氣候特征及潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法進(jìn)行研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:赤峰地區(qū);冰雹天氣;氣候特征;潛勢(shì)預(yù)報(bào)
中圖分類號(hào):S162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170632212
冰雹是由強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的氣象災(zāi)害,其雖持續(xù)的時(shí)間較短,但因?yàn)閬韯?shì)猛、強(qiáng)度大,并伴有強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)降雨及氣溫驟降等氣候特點(diǎn),使其給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)造成極為嚴(yán)重的影響,有時(shí)甚至還會(huì)造成大量的人員傷亡。赤峰地區(qū)每年都遭到冰雹災(zāi)害,并對(duì)當(dāng)?shù)卦斐闪藰O為嚴(yán)重的損失。因此,對(duì)冰雹天氣氣候特征及潛勢(shì)預(yù)報(bào)方法進(jìn)行研究,能夠?qū)Ρ⑻鞖膺M(jìn)行一定的預(yù)測(cè),從而提醒人們做好相應(yīng)的防御工作,以減少冰雹災(zāi)害所帶來的損失。
1 冰雹天氣物理量特征
1.1 穩(wěn)定度參數(shù)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(shù)和CAPE這2個(gè)參數(shù),對(duì)其產(chǎn)生的能量值大小進(jìn)行了分析。
通過對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析可以得出,赤峰地區(qū)10次出現(xiàn)冰雹的天氣中,有9次的K指數(shù)大小在30以上,還有1次的K指數(shù)大小為28;而所發(fā)生的10次冰雹天氣,其CAPE指數(shù)都>700,并且有7次冰雹天氣的產(chǎn)生,其CAPE指數(shù)在1000以上。
在冰雹天氣發(fā)生的當(dāng)日,通過對(duì)CAPE指數(shù)的統(tǒng)計(jì)可以得出,相比較于8:00的CAPE指數(shù),其早上10:00—14:00這段時(shí)間的CAPE指數(shù)有明顯上升,并且最大的CAPE指數(shù)往往出現(xiàn)在午后。由此可以看出,CAPE指數(shù)的上升,有助于熱量的積累。
1.2 水汽特征
為了掌握冰雹發(fā)生時(shí)天氣的水汽特征,對(duì)赤峰探空站的資料進(jìn)行了仔細(xì)分析。得出在冰雹發(fā)生之前,850hPa溫度露點(diǎn)差范圍在1~11℃,這說明冰雹發(fā)生之時(shí),天空中的水汽條件浮動(dòng)較大,因此無法作為冰雹天氣產(chǎn)生的預(yù)報(bào)依據(jù)。不過在對(duì)500hPa的溫度露點(diǎn)差進(jìn)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(diǎn)差在20以上,由此可以得出干侵入能夠作為冰雹天氣產(chǎn)生的預(yù)報(bào)依據(jù)。
2 特殊高度層特征
在對(duì)冰雹云的組成成分進(jìn)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(duì)于冰雹云來說,其內(nèi)部的空氣流動(dòng)非?;钴S。一般在冰雹云的前進(jìn)方向,會(huì)有非常強(qiáng)的上升氣流從冰雹云的云底進(jìn)入,之后會(huì)從冰雹云的上層流出。在冰雹云的后方,會(huì)有一股氣流從冰雹云的中層流入,然而經(jīng)冰雹云的下層流出。通過這2股氣流的不斷涌動(dòng),不僅給冰雹云提供了足夠的水汽,還會(huì)給冰雹粒子的產(chǎn)生提供條件,當(dāng)其成長(zhǎng)到一定的程度之后才會(huì)降落下來。
通過對(duì)赤峰地區(qū)探空資料站所收集到的信息分析得出:赤峰地區(qū)所發(fā)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(fēng)切變
通過對(duì)相關(guān)的資料進(jìn)行分析研究得出,垂直風(fēng)切變也會(huì)對(duì)冰雹天氣的發(fā)生造成較大的影響,一般來說,垂直風(fēng)切變?cè)綇?qiáng),所產(chǎn)生冰雹天氣的可能性越大。通過對(duì)觀象臺(tái)所得到的一組垂直風(fēng)切變的數(shù)據(jù)變化可以看出,在冰雹發(fā)生之前,0~3km的垂直風(fēng)切變的浮動(dòng)范圍在2.2~2.7×10-3s-1。而當(dāng)冰雹發(fā)生之后,在對(duì)0~3km處的垂直風(fēng)切變進(jìn)行觀測(cè)時(shí),其垂直風(fēng)切變的大小值在0~1.0×10-3s-1。由此可以得出,垂直風(fēng)切變的大小值對(duì)冰雹天氣的產(chǎn)生具有一定的預(yù)報(bào)作用。一般來說,冰雹天氣的產(chǎn)生,會(huì)伴隨有較大的垂直風(fēng)切變,當(dāng)冰雹天氣過后,其垂直風(fēng)切變會(huì)急劇下降,這一規(guī)律有助于人們更好地掌握冰雹天氣的潛勢(shì)預(yù)報(bào),以減小冰雹天氣給人們所帶來的災(zāi)害。
4 結(jié)束語
通過對(duì)冰雹天氣的氣候特征進(jìn)行分析,能夠?qū)ζ浒l(fā)生的潛勢(shì)進(jìn)行預(yù)報(bào),從而降低冰雹災(zāi)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(fā)生前,通常會(huì)有較大的垂直風(fēng)切變,當(dāng)冰雹結(jié)束后垂直風(fēng)切變迅速減小,這一研究結(jié)果希望對(duì)相關(guān)人士能夠有所幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]劉鵬,黃天福,蔡恒.冰雹的形成及其對(duì)農(nóng)業(yè)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(4):303-305.
[2]樊李苗,俞小鼎.中國(guó)短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣的若干環(huán)境參數(shù)特征分析[J].高原氣象,2013,32(1):156-165.