冰雹天氣氣候特征及潛勢預(yù)報方法研究

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，對赤峰地區(qū)7個測站近30d的雹暴常規(guī)觀測和氣象資料進行分析，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)會嚴(yán)重影響到赤峰地區(qū)農(nóng)作物的生長和收成，還會給當(dāng)?shù)鼐用駧順O大的災(zāi)害。因此，對赤峰地區(qū)冰雹天氣氣候特征及潛勢預(yù)報方法進行研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：赤峰地區(qū)；冰雹天氣；氣候特征；潛勢預(yù)報

中圖分類號：S162 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632212

冰雹是由強對流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的氣象災(zāi)害，其雖持續(xù)的時間較短，但因為來勢猛、強度大，并伴有強風(fēng)、強降雨及氣溫驟降等氣候特點，使其給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)及經(jīng)濟造成極為嚴(yán)重的影響，有時甚至還會造成大量的人員傷亡。赤峰地區(qū)每年都遭到冰雹災(zāi)害，并對當(dāng)?shù)卦斐闪藰O為嚴(yán)重的損失。因此，對冰雹天氣氣候特征及潛勢預(yù)報方法進行研究，能夠?qū)Ρ⑻鞖膺M行一定的預(yù)測，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個參數(shù)，對其產(chǎn)生的能量值大小進行了分析。

通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析可以得出，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CAPE指數(shù)的統(tǒng)計可以得出，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)生時天氣的水汽特征，對赤峰探空站的資料進行了仔細(xì)分析。得出在冰雹發(fā)生之前，850hPa溫度露點差范圍在1～11℃，這說明冰雹發(fā)生之時，天空中的水汽條件浮動較大，因此無法作為冰雹天氣產(chǎn)生的預(yù)報依據(jù)。不過在對500hPa的溫度露點差進行分析得出，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)報依據(jù)。

2 特殊高度層特征

在對冰雹云的組成成分進行分析可以得知，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。

對于冰雹云來說，其內(nèi)部的空氣流動非常活躍。一般在冰雹云的前進方向，會有非常強的上升氣流從冰雹云的云底進入，之后會從冰雹云的上層流出。在冰雹云的后方，會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，不僅給冰雹云提供了足夠的水汽，還會給冰雹粒子的產(chǎn)生提供條件，當(dāng)其成長到一定的程度之后才會降落下來。

通過對赤峰地區(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

通過對相關(guān)的資料進行分析研究得出，垂直風(fēng)切變也會對冰雹天氣的發(fā)生造成較大的影響，一般來說，垂直風(fēng)切變越強，所產(chǎn)生冰雹天氣的可能性越大。通過對觀象臺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)切變的浮動范圍在2.2～2.7×10-3s-1。而當(dāng)冰雹發(fā)生之后，在對0～3km處的垂直風(fēng)切變進行觀測時，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)切變的大小值對冰雹天氣的產(chǎn)生具有一定的預(yù)報作用。一般來說，冰雹天氣的產(chǎn)生，會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預(yù)報，以減小冰雹天氣給人們所帶來的災(zāi)害。

4 結(jié)束語

通過對冰雹天氣的氣候特征進行分析，能夠?qū)ζ浒l(fā)生的潛勢進行預(yù)報，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)果希望對相關(guān)人士能夠有所幫助。

參考文獻

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