郭晉 梁超 石云 李斌
花溪區(qū)位于貴州高原中部,是省會(huì)貴陽(yáng)市南郊的一個(gè)縣級(jí)區(qū)。北臨南明區(qū)、烏當(dāng)區(qū),東與龍里縣相鄰,南接長(zhǎng)順縣、惠水縣,西與清鎮(zhèn)市、平壩縣接壤。冰雹是花溪區(qū)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一,多發(fā)生在春季,對(duì)花溪區(qū)的油菜、水稻、蔬菜、烤煙、茶葉、果木等農(nóng)林作物生產(chǎn)及城鎮(zhèn)居民生產(chǎn)生活造成巨大危害。為了避免和減少冰雹災(zāi)害的損失。近年來(lái)花溪人工影響天氣部門一直在利用有限的空域時(shí)間加強(qiáng)對(duì)冰雹災(zāi)害的防控。本文利用近三年花溪區(qū)人影炮點(diǎn)及相應(yīng)的雷達(dá)資料,分析了冰雹的氣候概況、冰雹的路徑、人影作業(yè)對(duì)冰雹云強(qiáng)度、高度及液態(tài)含水量(VIL)的初步影響。從氣象規(guī)律上分析總結(jié)出花溪發(fā)生冰雹云的移動(dòng)路徑,對(duì)于城鎮(zhèn)化背景下科學(xué)布設(shè)人工消雹站點(diǎn)、有效實(shí)施人工消雹作業(yè)提供科學(xué)的依據(jù)。
一、花溪冰雹的氣候概況
根據(jù)2015-2018年花溪各炮站作業(yè)情況及調(diào)查收集的冰雹資料,結(jié)合相應(yīng)時(shí)段雷達(dá)資料分析:花溪冰雹天氣主要出現(xiàn)在冷暖空氣勢(shì)力相當(dāng),氣溫變化幅度大,干燥多大風(fēng)的春季(3-5月)。近三年花溪共出現(xiàn)14次冰雹天氣過程,年均4.7次。其中3月共出現(xiàn) 2次,4月及5月各出現(xiàn)6次。雖然從氣象記錄上看冰雹是一個(gè)小概率事件,但由于冰雹是局部范圍的災(zāi)害,還有不少冰雹沒有降在觀測(cè)站,從而沒有氣象觀測(cè)記錄, 實(shí)際情況是冰雹災(zāi)害的次數(shù)要比上述氣象記錄數(shù)據(jù)要多。從一天中冰雹出現(xiàn)的時(shí)間來(lái)看,均出現(xiàn)在當(dāng)日中午至次日凌晨,多出現(xiàn)在午后到傍晚,其中當(dāng)日17:00時(shí)至次日02:00時(shí)為集中發(fā)生時(shí)段,尤以20:00—23:00時(shí)最為頻繁;早晨 05:00-11:00時(shí)未有發(fā)生。
從地域分布上看,近三年花溪全境均出現(xiàn)過冰雹,平均每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)共出現(xiàn)6.3次,其中麥坪、黨武、花溪、青巖、黔陶均達(dá)7次以上;花溪最高達(dá)12次,孟關(guān)最低僅1次。地域分布上總體呈現(xiàn)西部及中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰雹明顯多于東部鄉(xiāng)鎮(zhèn),北部及中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰雹略多于南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)。由于“雹打一條線”的特點(diǎn),地域分布的特征與防雹炮站布設(shè)于西部一線及中部節(jié)點(diǎn)上明顯相關(guān),有效減少了下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)受到冰雹侵襲的次數(shù)。
二、花溪冰雹云團(tuán)的移動(dòng)路徑
花溪地貌以山地和丘陵為主,地勢(shì)起伏較大,東西兩側(cè)山地、丘陵地勢(shì)較高,海拔1200米以上;中部槽谷盆地地勢(shì)較低,海拔1100米左右。全區(qū)處于長(zhǎng)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(guān)上板一線為分水嶺。分水嶺以北及高坡東部屬于長(zhǎng)江流域?yàn)踅?,以南屬珠江流域西江水系?/p>
由于地形的起伏較大,下墊面的影響使得冰雹云團(tuán)在移動(dòng)過程中受到較強(qiáng)的抬升或下沉作用,因此呈現(xiàn)出局地性強(qiáng),落區(qū)呈現(xiàn)線狀跳點(diǎn)的現(xiàn)象。從觀測(cè)到冰雹相應(yīng)時(shí)段的雷達(dá)資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn):近三年影響花溪冰雹云團(tuán)的移動(dòng)方向在20°-129°之間,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)總次數(shù)達(dá)45次。其中移向在70°-109°之間的次數(shù)達(dá)27次,占所有移向總次數(shù)的60%;而最主要的移向?yàn)?0°-99°,達(dá)14次,占所有移向總次數(shù)的30%。
統(tǒng)計(jì)雷達(dá)對(duì)每次影響花溪各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰雹觀測(cè)資料可發(fā)現(xiàn):冰雹云均由西面的清鎮(zhèn)、平壩及長(zhǎng)順、惠水的北部侵襲而來(lái),進(jìn)入花溪后基本自西向東移動(dòng);部分較弱的云團(tuán)會(huì)自西南向東北移動(dòng);偶有自西偏北向東偏南方向的移動(dòng)。將近三年經(jīng)過所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰雹路線疊加到地圖后,可發(fā)現(xiàn)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(duì)冰雹云團(tuán)的影響
花溪地處山區(qū),地形復(fù)雜,技術(shù)人員和作業(yè)裝備有限,難以布設(shè)很多的人工影響天氣作業(yè)炮點(diǎn)。現(xiàn)有的各防雹炮站周邊由于城鎮(zhèn)化及工業(yè)化的快速發(fā)展,人影作業(yè)射界受到極大限制。同時(shí)花溪區(qū)位于貴陽(yáng)機(jī)場(chǎng)附近,上空航路密集,冰雹云團(tuán)頻繁出現(xiàn)的時(shí)段剛好是航班起降最繁忙的時(shí)段,因此空域時(shí)間極為緊張。對(duì)全面有效地做好人工消雹作業(yè)帶來(lái)了困難。花溪人影部門立足現(xiàn)有條件,結(jié)合雷達(dá)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)強(qiáng)對(duì)流回波移動(dòng)路徑,進(jìn)行科學(xué)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(yè)效果。依據(jù)雷達(dá)回波判斷近三年侵襲花溪的14次冰雹過程,共在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)造成了45次冰雹云團(tuán),各炮站利用極為有限的空域時(shí)間對(duì)其中27次開展了作業(yè),有19次由于未得到批復(fù)空域時(shí)間,未開展作業(yè)。利用雷達(dá)識(shí)別冰雹云的3個(gè)關(guān)鍵指標(biāo):強(qiáng)度、高度、液態(tài)含水量(VIL)對(duì)這45次冰雹云進(jìn)出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)前后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn):1、作業(yè)后的冰雹云強(qiáng)度平均降低2.44dbz,最大降低了15dbz。未作業(yè)的冰雹云平均降低1.72dbz,最大降低10dbz。2、作業(yè)后的冰雹云高度降低概率為48%,未作業(yè)的冰雹云高度降低概率為56%。3、作業(yè)后的冰雹云VIL降低概率為59%,未作業(yè)的冰雹云高度降低概率為50%。
四、結(jié)語(yǔ)
通過以上分析可知:1.影響花溪各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰雹云基本出現(xiàn)在春季(3—5月)的17:00時(shí)至次日02:00時(shí)。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(tuán)的移動(dòng)方向在20°-129°之間,其中主要移向在70°-109°,最主要的移向?yàn)?0°-99°。影響花溪的冰雹云團(tuán)均由西面的侵襲而來(lái),進(jìn)入花溪后基本自西向東(90°-99°)移動(dòng);部分較弱的云團(tuán)會(huì)自西南向東北(70°-90°)移動(dòng)。移動(dòng)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(qiáng),能翻越境內(nèi)的分水嶺,翻越過程中強(qiáng)度會(huì)再次增強(qiáng)。次路徑的冰雹云則基本沿分水嶺移動(dòng)。
3.人影作業(yè)對(duì)消雹為雨、大雹變小雹具有一定的作用。但由于目前城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的影響,人影作業(yè)射界急劇縮小,冰雹主要來(lái)向基本已無(wú)作業(yè)條件,加之作業(yè)空域時(shí)間的限制,造成人影裝備對(duì)冰雹云團(tuán)的消弱作用下降,人影效率受到不利影響,急需進(jìn)行布局調(diào)整。
總之在冰雹云團(tuán)移動(dòng)路徑上的關(guān)鍵地點(diǎn)布設(shè)人工消雹作業(yè)炮點(diǎn)以及結(jié)合雷達(dá)對(duì)強(qiáng)對(duì)流回波實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)資料開展指揮,在關(guān)鍵季節(jié)和時(shí)段開展消雹作業(yè), 既能節(jié)約消雹成本,又能取得更好的消雹效果,從而提高人影作業(yè)效率。 冰雹是花溪的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一,做好人工消雹工作對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)增收、財(cái)政增收和保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要的作用。