李雨陽(yáng)
(鄂爾多斯市東勝區(qū)氣象局,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)
鄂爾多斯市(以下簡(jiǎn)稱“鄂市”)地處中緯度,每當(dāng)偏南風(fēng)盛行時(shí),暖濕空氣抬升,可形成強(qiáng)烈的對(duì)流天氣。冰雹是鄂市夏季主要的氣象災(zāi)害之一,其特點(diǎn)是生命史短,具有突發(fā)性強(qiáng),時(shí)間短,范圍小,給農(nóng)作物帶來(lái)極大的災(zāi)害,常導(dǎo)致人畜傷亡,嚴(yán)重威脅人民生命和財(cái)產(chǎn)安全。2017年8月5日16:15-16:40,鄂市準(zhǔn)格爾旗的龍口鎮(zhèn)大圐圙村、龍口社區(qū)、馬柵村、韓家塔村、公蓋梁村遭到雹災(zāi),最大冰雹直徑約1cm~1.5cm。受災(zāi)總?cè)丝诩s514戶1 576人,農(nóng)作物總面積約725.522hm2。同日17:00-17:40,準(zhǔn)格爾旗納日松鎮(zhèn)的阿貴廟村諂亥溝社和奎痛溝社及大西溝村、二長(zhǎng)渠村先后遭雹災(zāi)。受災(zāi)總面積為91.2hm2,涉及人數(shù)約1 000人。2020年8月11日13:50-14:00,鄂市杭錦旗獨(dú)貴塔拉鎮(zhèn)呼和木獨(dú)鎮(zhèn)發(fā)生冰雹大風(fēng)天氣,造成獨(dú)貴塔拉鎮(zhèn)受災(zāi)人口34人,57棟棚圈受損,母豬死亡3頭,仔豬420頭死亡。造成呼和木獨(dú)鎮(zhèn)546戶1 499人受災(zāi),農(nóng)作物受災(zāi)面積約1 308hm2左右,經(jīng)濟(jì)損失大概873萬(wàn)元左右。正因如此,國(guó)內(nèi)外科學(xué)家做了大量的工作。如藍(lán)渝等,華北區(qū)域冰雹天氣分型及云系特征[1],將冰雹天氣分成冷渦云系尾部型、低渦槽前型和偏北氣流控制型3種類型。段鶴等,滇南冰雹的預(yù)報(bào)預(yù)警方法研究[2],從雷達(dá)產(chǎn)品找出預(yù)報(bào)指標(biāo),同時(shí)總結(jié)了冰雹云的生命期特征。黃志鳳等,祁連山區(qū)兩次冰雹天氣成因基本條件對(duì)比分析[3],表明冰雹觸發(fā)條件以冷空氣為主,從而激發(fā)暖濕地帶的對(duì)流風(fēng)暴。筆者運(yùn)用歷史觀測(cè)資料,將冰雹天氣分成4種類型,為鄂市冰雹天氣的預(yù)報(bào)提供一些技術(shù),對(duì)氣象防災(zāi)減災(zāi)工作做一些有益的探索。
根據(jù)鄂市8個(gè)旗區(qū),氣象觀測(cè)站2007年-2016年5月-9月份的觀測(cè)記錄和MICAPS資料,一日中任何一個(gè)旗區(qū)出現(xiàn)一次或以上冰雹,記作1次冰雹天氣過(guò)程,共計(jì)84次。
圖1是2007年-2016年冰雹出現(xiàn)的年際變化圖,每年出現(xiàn)的情況都不一樣,最小是2010年僅3次,占總次數(shù)的3.6%,最多是2011年和2015年均13次,各占總次數(shù)的15.5%。冰雹總體出現(xiàn)的趨勢(shì)呈上升狀態(tài)。
圖1 冰雹的年際變化示意
圖2是2007年-2016年冰雹出現(xiàn)的月變化圖,最少是5月僅2次,占總次數(shù)的2.4%,最多是6月31次,占總次數(shù)的36.9%,次多是7月29次,占總次數(shù)的34.5%。冰雹天氣主要集中在六七月份,共占總次數(shù)的71.4%。由圖中發(fā)現(xiàn):折線呈先上升后下降的趨勢(shì),峰頂在6月。
圖2 冰雹的月變化示意
綜合84次冰雹天氣過(guò)程,以500hPa形勢(shì)場(chǎng)為主,將鄂市冰雹分為4種天氣型(見表1)。
表1 冰雹的天氣型
大環(huán)流形勢(shì)背景為一槽兩脊型,鄂市處于槽的控制當(dāng)中,在關(guān)鍵區(qū)90~110°N,35~50°E范圍內(nèi),500hPa有明顯的高空槽,同時(shí)伴隨有溫度槽,溫度槽的出現(xiàn),將造成明顯的冷空氣入侵,溫壓場(chǎng)呈現(xiàn)出明顯的斜壓性,及溫度槽落后于高度槽。700hPa和850hPa配合有冷槽、高空槽或切變線。500hPa溫度槽帶來(lái)的冷空氣侵入到高空槽后,造成冷暖空氣交匯,激發(fā)對(duì)流天氣,形成鄂市冰雹天氣。
大環(huán)流形勢(shì)背景為一槽一脊型,鄂市處于槽的控制當(dāng)中,在關(guān)鍵區(qū)90~110°N,35~50°E范圍內(nèi),500hPa有明顯的高空槽,但沒有溫度槽配合,同時(shí)700hPa和850hPa配合有高空槽或切變線。500hPa上游脊的不斷加強(qiáng)和發(fā)展,迫使下游槽的不斷加強(qiáng)和發(fā)展,在高空槽前部或過(guò)境時(shí),造成鄂市冰雹天氣。
在關(guān)鍵區(qū)90°N~120°N,35°E~55°E范圍內(nèi),500hPa有明顯的低渦,同時(shí)伴有溫度槽,有明顯的冷中心,形成較強(qiáng)的冷渦,從冷渦中心伸出一槽,溫壓場(chǎng)成斜壓性,及溫度槽落后于高度槽。700hPa和850hPa配合有冷渦、高空槽或切變線。冷渦在不斷旋轉(zhuǎn)時(shí),溫度槽帶來(lái)的冷空氣入侵到高空槽中,激發(fā)對(duì)流天氣,形成鄂市冰雹天氣。由于冷渦的旋轉(zhuǎn),可造成2~3天的對(duì)流天氣。
在90°N~110°N,35°E~45°E范圍內(nèi),500hPa是西北氣流,沒有高空槽和溫度槽。同時(shí)700hPa和850hPa配合有偏南風(fēng)或切變線,偏南風(fēng)將四川一帶的暖濕空氣,帶到鄂市地區(qū),使鄂市地區(qū)有一定的暖空氣和濕度,造成鄂市地區(qū)濕度的增加,為降水天氣提供了水汽條件。500hPa西北氣流提供的冷空氣和700hPa、850hPa提供的暖空氣交匯,激發(fā)對(duì)流天氣,形成鄂市冰雹天氣。由于沒有高空槽或冷渦,極易忽略降水天氣的發(fā)生。
以上4種類型,在地面場(chǎng)上都與低壓有密切的關(guān)系,分別位于低壓前部、低壓中(有時(shí)伴有冷鋒)、低壓底部或倒槽頂部的東北象限,出現(xiàn)的次數(shù)和頻率(見表2)。
表2 地面場(chǎng)的分布
從2007年-2016年鄂市共出現(xiàn)冰雹天氣過(guò)程84次,將其劃分為高空冷槽、高空槽、高空冷渦和西北氣流4種天氣型,其中最多的是高空冷槽型,32次,占總次數(shù)的38.1%,最少的是西北氣流型,10次,占總次數(shù)的11.9%。冰雹天氣主要集中在六七月份,共占總次數(shù)的71.4%。冰雹的年際變化總體是3次上升和3次下降的趨勢(shì),最多的是2011年和2015年,均為13次,占總次數(shù)的15.5%,最少的是2010年,僅3次,占總次數(shù)的3.6%。月變化總體呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì),最多是6月份31次,占總次數(shù)的36.9%,最少的是5月份,僅2次,占總次數(shù)的2.4%。