鄂爾多斯市一次對流天氣和防雹作業分析

李雨陽

(鄂爾多斯市東勝區氣象局，內蒙古 鄂爾多斯 017000)

冰雹和雨、雪一樣都是在云中形成并下降的，只不過生成冰雹的云是一種發展十分強盛的積雨云，且只有發展特別旺盛的積雨云才可能降冰雹，而冰雹天氣是一種嚴重的氣象災害，在世界范圍內，冰雹具有明顯的地域和季節分布特征。我國是受季風氣候影響冰雹災害多發的國家，由于降雹季節正是我國絕大部分地區的農作物成長關鍵時期，所以，冰雹對我國農業生產的危害很大，尤其對國家糧食安全生產構成明顯的威脅。據《氣象災害管理系統》顯示：2020年6月28日15時20分-20時20分內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗十二連城鄉董三堯子村布爾陶亥蘇木等多地出現冰雹、強降水，短時大風等強對流天氣，短時風力達6級～7級，個別地區達9級～10級，受災總人數574人，受災面積2 735hm2，損壞房屋10間，絕收面積113hm2，經濟損失1 513.66萬元。2020年8月11日13時50分內蒙古鄂爾多斯市杭錦旗獨貴塔拉鎮、呼和木獨鎮發生冰雹大風天氣，災害造成獨貴塔拉鎮種養殖園區受災人口34人，57棟棚圈受損，母豬死亡3頭，仔豬死亡420頭。災害造成呼和木獨鎮東紅柳村一社至十四社546戶1 499人受災，農作物受災面積1 307.67hm2左右，經濟損失大概873萬元左右。正因如此，我國專業技術人員進行了大量的探討和研究。王勤，成都夏季之交一次冰雹強對流天氣過程分析[1]，從高空槽、熱力及動力參數、上干下濕、強的垂直風切變進行了探索，并指出冰雹的主要落區、強中心和指標。姬菲菲等，吳忠市2次強對流冰雹天氣雷達回波特征對比分析[2]，從新一代多普勒天氣雷達產品上找出冰雹預警的指標。藍俊倩等，浙江地區春季和盛夏兩次冰雹過程的對比分析[3]，在探空資料、風失端圖、冰雹的強度和落區進行了研究。

在人工防雹研究方面，蘇聯專家G·K·Sulakvelidze等，經過多年的試驗研究，于20世紀70年代提出了人工防雹的科學概念模型。而我國是世界上實施人工防雹作業較早的國家之一，由于我國雹災嚴重，防雹工作得到了人民群眾和政府的重視和支持，并且有關學者在這方面也做了大量的工作。如韓世昌等，固原市人工影響天氣作業的現狀與思考[4]，為做好人工影響天氣技術服務工作，提出了有效的工作思考與建議。2006年10月25日內蒙古鄂爾多斯市新一代多普勒天氣雷達正式開始業務運行，為建立具有現代科學技術水平的冰雹觀測、預警和預報，提供了又一工具。筆者針對2020年7月3日-4日發生在鄂爾多斯市境內的一次對流天氣及防雹效果進行分析，對今后在防災減災方面有一些指導意義。

1 天氣背景

受高空槽東移影響，2020年7月3日20時-4日20時鄂爾多斯市出現了一次降水、雷電等天氣。降水量在20mm～28.4mm有5個站，10mm～19.9mm有20個站，0.1mm～9.9mm有157個站，最大降雨量出現在準格爾旗的窯溝，為28.4mm。全國地閃實況監測到4日8時-16時鄂爾多斯市有閃電。

2 綜合分析

2.1 形勢場分析

3日20時500hPa高空深槽已進入鄂爾多斯市西部地區，沒有明顯的冷空氣入侵，隨著西北氣流的東移，槽將橫掃鄂爾多斯。4日8時700hPa切變線呈東北伸向西南，已壓在鄂爾多斯市，其中切變線東北部在準格爾旗，有8℃的等溫線覆蓋了鄂爾多斯，沿著312等高線的外圍，偏南暖濕氣流向北輸送至鄂爾多斯地區。4日14時地面圖顯示，鄂爾多斯位于低壓前部。可見，本次降水高低層配置較好，而對流天氣發生在高溫高濕的情況下。

2.2 衛星云圖分析

從衛星云圖的演變分析，4日8時云系覆蓋鄂爾多斯市，移動方向自西向東，但分布不均勻，13時出現了對流云團，在北部地區。最強的時候在準格爾旗。

2.3 濕度條件

制作4日8時53543(東勝站)相對濕度分布圖，700hPa～440hPa相對濕度大于70%，最大在650hPa～600hPa有90%。數據表明，中層到高層濕度條件好，對降水有利。

2.4 溫度對數壓力圖分析

地面～600hPa之間為藍色面積，大氣層結穩定，600hPa～500hPa之間為紅色面積，位于0～-10℃之間，大氣層結不穩定。風場反映，低層為順時針旋轉有暖平流，高層為西風。對應的A指數：15.2，K指數33.7℃，沙氏指數：-0.51℃，強天氣威脅指數：160.9。綜上所述，4日8時在0～-10℃之間大氣層結已經不穩定，加之各指數同樣體現了大氣層結不穩定，若到了午后，氣溫明顯上升，大氣會變得更加不穩定，將產生對流天氣。

3 多普勒天氣雷達特征

3.1 組合反射率因子

從4日12時7分鄂爾多斯市出現了零散的對流云系，14時40分對流云系成帶狀結構(見圖1)，最強達到了60dBZ位于北部。

圖1 2020年7月4日14∶40組合反射率因子

3.2 垂直剖面

針對4日14時46分做垂直剖面，發現主體云系有13km，大于55dBZ強度達到了6km，說明云層較厚，對降水有利。

3.3 垂直累積液態含水量

4日13時57分杭錦旗垂直累積液態含水量有20kg·m-2～25kg·m-2，19時34分達到最大有25kg·m-2～30kg·m-2，居于北部地區。水汽條件很好。

3.4 風暴相對經向速度

連續跟蹤風暴的相對經向速度，發現在4日15時41分有風向的輻合區(見圖2)，位置在準格爾旗。

4 探空時間序列圖分析

將7月3日20時和4日8時，東勝站探空時間序列圖的有關信息制作成表1，0℃層、-5℃層和-10℃層，4日8時與3日20時相比較，分別降低了101m、527m和365m，同時云低高度由兩層變為一層，且降低了8m。以上條件表明，對降水有利。

圖2 2020年7月4日15∶41風暴相對經向速度

表1 2020年7月3日20時和4日8時探空時間序列

5 地面防雹作業和效果分析

5.1 地面防雹作業

依據以上各條件分析判斷有對流天氣，出現冰雹的可能性較大，2020年7月4日15時-22時，集中組織10門37高炮進行防雹，共作業16點次，發射炮彈258枚。

5.2 效果分析

根據《氣象災害管理系統》顯示，2020年7月3日20時-4日22時，鄂爾多斯市無冰雹出現。作業效果明顯。

6 結束語

冰雹災害屬于氣象災害范疇，氣象防災減災關系千家萬戶，關系社會穩定，關系國家發展大局，利用現代科學技術手段加強氣象災害及其冰雹災害防御工作，堅持以防為主，防避救相結合的原則，完善人工影響天氣防災減災體系的建立。