何靜新
摘要 冰雹災害是巴彥淖爾市重要的氣象災害。本文利用巴彥淖爾市2001—2020年的降雹實況資料,分析了冰雹天氣時空分布特征,結合降雹對農業生產的重要影響,總結了巴彥淖爾市冰雹天氣的防御策略。
關鍵詞 冰雹;時空分布;防御策略
中圖分類號:S427 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2021)08–0068–02
Temporal and Spatial Distribution Characteristics and Defense Strategies of Hail in Bayannur
HE Jing-xin (Bayannur Meteorological bureau, Bayannur, Inner Mongolia 015000)
Abstract Hail disaster is an important meteorological disaster in Bayannur. Based on the data in Bayannur from 2001 to 2020, this paper analyzes the temporal and spatial distribution characteristics of hail weather.Combined with the important impact of Hail on agricultural production, this paper provides the defense strategies of hail weather in Bayannur.
Key words Hail; Temporal and spatial distrib-ution; Defense strategy
巴彥淖爾市位于內蒙古自治區西部,總面積為6.5萬 km2。其北部為烏拉特草原,陰山山脈橫亙東西,南部為河套平原。境內河套灌區是亞洲最大的自流引水灌區,農畜產品出口位居內蒙古自治區第一位,是全國最大的無毛絨生產基地。河套灌區農業發展的水土光熱條件良好,種植歷史悠久,是中國和內蒙古自治區的重要商品糧、油基地,多年平均糧食總產量約30 000萬kg、油料6 000萬kg。受地形與氣候的影響,巴彥淖爾市冰雹災害時有發生,給農業生產帶來重大損失。
1 數據來源與分析方法
選取巴彥淖爾市2001—2020年9個國家站及80余人工防雹作業點紀錄的降雹實況資料,統計分析了冰雹災害的時間與空間分布特征。其中,某一天如出現多地或多次降雹,均定義為一個降雹日。
2 巴彥淖爾市冰雹時空分布特征
2.1 時間分布特征
2.1.1 年際變化特征 2001—2020年,巴彥淖爾市共有降雹日237個,年平均降雹11.85次。冰雹多發年與少發年的降雹日數相差很大,冰雹次數年變化波動較大。其中,2003—2020年降雹次數最多,為22次;2007年降雹次數最少,為7次。從整體趨勢來看,降雹次數是波動略減的情況。
2.1.2 季節變化特征 2001—2020年,除冬季外,巴彥淖爾市的冰雹天氣可能出現在春、夏、秋三個季節。春季冰雹天氣最早出現在5月,共出現了19次,占比為8%;夏季冰雹天氣出現的概率非常高,共出現197次,占比為83%;秋季冰雹天氣出現在9—10月,共有21次,占比為9%;冬季未出現過降雹。因此,巴彥淖爾市冰雹天氣常出現在春末至秋初的時間段,主要出現在夏季,這與夏季易發生熱對流密切相關,而夏季也是巴彥淖爾市冰雹防御的重要時期。
2.1.3 月變化特征 巴彥淖爾市的冰雹天氣具有顯著的月際特征,5—10月均有可能出現冰雹天氣。其中,10月僅出現1次,因此冰雹天氣主要出現在5—9月。從月份來看,降雹日數最多的是6月(82次)、7月(72次)、8月(43次);5月(19次)與9月(20次)次數相近,10月最少。從冰雹次數的趨勢來看,5—6月呈上升趨勢,而7—10月呈下降趨勢。
2.1.4 日變化特征 將降雹日的24 h分為4個部分進行日變化分析,分別為08:00~14:00、14:00~20:00、20:00~02:00、02:00~08:00。冰雹在一天內的各個時間段均可能出現,日變化特征明顯。冰雹相對集中出現在白天,夜間次數明顯減少。其中,降雹最多的時間是14:00~20:00,占比為68%,這與午后易出現熱對流密切相關;另一個比較容易出現冰雹的時間段為08:00至14:00,占比為20%;而20:00~02:00、02:00~08:00兩個時間段冰雹出現次數較少,總占比僅為12%。
2.2 空間分布特征
規定某一天一個地區出現一次或多次降雹均記為一個降雹日,以此為標準梳理2001—2020年的降雹資料,可以看出巴彥淖爾市冰雹天氣空間分布不均勻。降雹次數依次為:烏拉特前旗>五原縣與臨河區>杭錦后旗與烏拉特中旗>烏拉特后旗。磴口縣、烏拉特后旗與烏拉特中旗均有一定面積的草原、沙漠等人煙稀少的地區,因此收集降雹資料可能不夠完整。排除這一因素的影響,巴彥淖爾市冰雹空間分布特征為自東南向西北遞減。
3 降雹對農業的影響
冰雹是一種天氣尺度較小的氣象災害,一般出現范圍較小、時間較短,但常伴有短時大風和短時強降水等天氣,破壞性非常大。冰雹災害的危害主要是冰雹降落時產生機械性破壞作用[1]。大冰雹從云中急速降落到地面后,帶來的沖擊力非常大,可能會砸壞甚至砸死農作物。降雹之前,常出現高溫悶熱天氣,降雹后氣溫驟降,前后溫差多達7℃~10℃[2]。而這也會凍傷被冰雹砸壞的農作物,難以恢復。同時,冰雹天氣伴有短時大風可能會造成農作物倒伏,伴有短時強降水可能造成農田積水,多種因素疊加會導致農作物大面積減產甚至絕收。
每年的5—9月是巴彥淖爾市冰雹發生次數最多的時間,而這一時期正是該地區農作物播種、成長至收獲的時間,極易造成農業上的經濟損失。
4 冰雹災害防御策略
4.1 加強冰雹天氣預報預警研究
多數冰雹天氣在發生前是有征兆的,可以進行提前的預報預警,因此需要加強對冰雹天氣預報預警技術的研究。分析本地冰雹天氣的動力、熱力和水汽條件,確定降雹的年際、年代際變化及空間分布等特征,積極進行本地冰雹災害風險評估與區劃,研究冰雹潛勢預報相關指標,建立基于天氣雷達的冰雹云識別判別指標和概念模型,總結冰雹天氣出現的規律。在冰雹來臨前,氣象部門做好預報預警工作,提醒當地農業做好防御冰雹的準備。
4.2 完善冰雹綜合觀測系統
進行冰雹災害防御,提高冰雹綜合觀測能力非常重要。通過建設“空地一體”的冰雹綜合觀測系統,布設雙偏振雷達、微波輻射計、風廓線雷達、閃電定位儀等特種觀測設備,增強多源觀測資料的分析處理能力,提高冰雹云識別的能力與效率,為開展防雹作業做好準備。
4.3 及時開展人工防雹作業
人工防雹是目前最有效的防御冰雹的方法。彈藥中攜帶催化劑碘化銀,會在云中形成人工雹胚,與自然雹胚爭奪冷水,達到降低冰雹的作用。同時,彈藥爆炸產生的沖擊波,能影響冰雹云的結構和上升氣流,影響冰雹的形成。早在20世紀50年代末,巴彥淖爾市在杭錦后旗沙海鄉的梅林灣建立了人工消雹試驗站,這也成為我國最早開展人工消雹試驗的地區之一。目前,巴彥淖爾市有地面固定防雹作業點86個,其中37式防雹高炮83門、防雹火箭3部,年發射防雹彈6 000余發,在冰雹防御方面起到了積極作用。
4.4 改善下墊面生態環境
夏季午后,地表受到較強的太陽輻射迅速升溫,導致近地面形成不穩定層結,極易產生對流天氣。而地表增溫的速度與下墊面的熱容量密切相關,熱容量大的下墊面,如森林、草原等增溫會相對較慢。冰雹天氣是一種強對流天氣,因此為防御冰雹,可適當將熱容量小的下墊面環境改善為熱容量大的下墊面環境。為此,在冰雹云源地,應多種植樹木,減弱近地面增溫,減弱對流,降低雹云生成的可能性。
4.5 加大農業保險保障力度
農業保險是提高農業防災減災能力、減輕冰雹災害風險的有力的工具,能降低災害所造成的經濟損失。各地區應加強農業保險的補貼與加大宣傳力度,鼓勵農民及種植戶購買相關保險,為災后恢復生產、保障基本生活提供經濟支持。
參考文獻
[1] 崔怡超,許研.新疆喀什地區冰雹災害對農林業生產的影響及防范措施[J].農業災害研究,2019,9(1):86-87.
[2] 孫旭映,龐朝云,李寶梓,等.甘肅冰雹災害對農業的影響及其防御對策研究[J].干旱區資源與環境,2004(5):34-37.
責任編輯:黃艷飛