阿克蘇地區西部降水特征對冰雹防御的影響分析

吳 萍，鄧志強

阿克蘇地區人影辦，新疆阿克蘇 843000

阿克蘇地區地處天山山脈南麓，是全國雹災最嚴重的區域之一，自1987年成立阿克蘇地區人工影響天氣辦公室以來，就開展了人工防雹研究工作，并取得了顯著成果[1]。通過統計，分析了阿克蘇地區西部（阿克蘇市、溫宿縣、烏什縣、柯坪縣、阿瓦提縣）95個氣象站點和148個防雹作業點2016—2020年的降水、降雹資料，得出地區西部降水的時空分布特征，結合人工防雹作業指揮和雷達觀測經驗，對影響地區西部的雹云進行綜合分析，得出主要的雹云移動路徑和主要冰雹發源地，為地區西部冰雹的人工影響防御部署提供了有效依據，可作為阿克蘇人工防雹作業條件分析的參考依據。

1 降水時空分布特征

統計阿克蘇地區西部95個氣象站和148個作業點2016—2020年的降水、降雹資料（表1~表2）。

1.1 時間分布特征

阿克蘇地區西部降水主要發生在4—10月，其中，5—9月最多占總出現次數（單位：單站每日降水為1次）的85%。冰雹主要發生在4—9月，集中在5—8月的占總出現次數（單位：單站每日降雹為1次）的90%。5年中，降雹出現最早的是2019年4月22日，在柯坪縣阿恰勒鎮的降雹，最晚的是2016年9月9日，在溫宿縣吐木秀克鎮7村2組的降雹。

1.2 空間分布特征

1.2.1 氣象站點降水的空間分布特征阿克蘇地區地處天山山脈南麓，夏季經常處于對流層中上部，在西北氣流冷平流的影響下，與天山山脈的熱源作用相配合，造成大氣層結的不穩定，十分有利于形成降水天氣[2]。統計的5年中，由95個氣象站點降水次數可知，降水出現的空間分布就分布區域而言，發生最多的縣是溫宿縣，最少的是阿瓦提縣，其中溫宿縣占比31%、烏什縣占比27%、柯坪縣占比17%、阿克蘇市占比17%、阿瓦提縣占比8%，且降水次數隨海拔的增加呈增多的趨勢，這與沿天山山脈的地形特征和天氣系統的作用有密切關系。

1.2.2 防雹作業點降雹的空間分布特征冰雹來自強對流單體的特定部位，具有明顯的局地性和分散性，受特殊地理環境和天氣系統的影響。5年中，148個作業點的降雹次數，就分布區域而言，降雹發生最多的縣是阿瓦提縣，最少是阿克蘇市，其中 阿瓦提縣占比42%、溫宿縣占比27.4%、柯坪縣占比19.1%、烏什縣占比7%、阿克蘇市占比4.5%。這與天氣系統的作用和雹云移動路徑的分布有密切的關系。

表1 2016—2020年阿克蘇地區西部95個氣象站點降水次數 次

表2 2016—2020年阿克蘇地區西部148個防雹作業點降雹次數 次

2 冰雹移動路徑和源地分析

2.1 冰雹移動路徑分析

阿克蘇地區西部雹云移動路徑大多自西或西北向東或東南方向移動，具有準定常性（即雹走老路），雹云的移動路徑與山脈的走向、水域的分布、地理環境、天氣系統以及雹云的結構有關，并隨其影響因子的改變而變化，所以其路徑不是固定不變的。根據148個人影防雹作業點降雹資料的統計數據，結合人工防雹作業指揮和雷達觀測經驗進行分析，得出阿克蘇地區西部主要的冰雹路徑分布特征（表3、圖1）。

圖1 喀什市1982—2022年開春期年際變化

阿克蘇地區西部主要冰雹路徑：（1）發源于地區西北部山區的雹云自西向東或向東南移動，對流云受山區地形作用，沿山脈走向（自西向東）移入拜城縣；或沿山區河谷走向（自西向東南）翻山后，首先移入烏什縣托什干河域、溫宿縣庫馬拉河域的沖積平原后，向東或東南方向繼續移動，逐漸影響阿克蘇市、阿瓦提縣北部和中部區域。此路徑雹云活動最頻繁，是阿克蘇地區西部最主要的雹云路徑，約占地區西部區域降雹總次數的72%。

（2）發源于烏什縣西部山區別迭里河谷、瓊烏散庫什河谷和柯坪西部峽谷地帶的雹云，沿河谷、峽谷走向自西向東或東南移動，在翻越烏什縣與柯坪縣之間低山區的過程中增強，翻山后向東南移動，主要影響柯坪縣和阿瓦提縣中部和南部的防護區，這也是影響柯坪縣、阿瓦提縣最主要的災害性冰雹路徑，約占地區西部區域降雹總次數的47.1%。

（3）發源于柯坪縣和阿瓦提縣西南部的喀什噶爾河、葉爾羌河、和田河的冰雹云，自西南向東移動，主要影響阿瓦提縣南部葉爾羌河沖積平原區域，移經阿瓦提縣后，沿塔里木河東移。這也是影響阿瓦提縣南部的主要災害性冰雹路徑，約占地區西部區域降雹總次數的8.9%。通過以上分析表明，本地冰雹云的發展、移動路徑，沿山脈走向及水域的分布，自地區西北部山區向東南方向的沖積平原移動，溫宿縣和阿瓦提縣受冰雹路徑和地理環境影響作用明顯，是受雹災最嚴重的區域。

2.2 冰雹源地分析

冰雹源地是指冰雹云的發生、發展區域。阿克蘇地區西部冰雹天氣的形成與多種因素有關，受特殊地理環境和天氣系統的作用，配合當地地形造成的熱浮動力和低空豐富的水汽供應，當形成冰雹天氣的觸發因子（切變、冷鋒、強對流天氣系統等）入侵時，在適合的情況下非常有利于冰雹天氣的發生、發展。依據統計的降水時空間分布特征，結合人工防雹作業指揮和雷達觀測的經驗分析得出以下結論。

表3 2016—2020年阿克蘇地區西部148個作業點降雹次數 次

影響地區西部的冰雹源地按路徑可分為：（1）發源于地區西北部山區的別迭里河、瓊烏散庫什河、小石峽水庫、庫馬拉河和臺蘭河的雹云，是影響溫宿縣、烏什縣、阿克蘇市和阿瓦提縣北部及中部的主要冰雹源地。對流云在山區受地形作用形成后，經過山區的溝谷、河流、水庫時不斷增強，逐漸發展成雹云，翻山后一般在山腳處有所增強并易產生降水，在移經山下沖積平原的河域（托什干河、庫馬拉河、臺蘭河、阿克蘇河）和湖泊（皇宮湖、艾西曼湖、多浪水庫）的過程中，是雹云再發展、降雹的主要區域。例如：在天山山脈南邊坡地帶的溫宿縣庫瑪拉河、臺蘭河域一帶的吐木秀克鎮（13次）、恰克拉克鄉（6次）、柯柯牙鎮（6次）和佳木鎮（6次），溫宿縣南部托什干河沖積平原的阿熱力鎮（7次），烏什縣阿恰塔格鄉（4次）和阿瓦提縣北部、中部綠洲平原沿阿克蘇河流域一帶的英艾日克鄉（13次）、阿依巴格鄉（6次），以及阿克蘇市北部庫馬拉河域和南部的的阿依庫勒鎮（5次）等區域。這些區域分布著山體、戈壁、河流、湖泊、農田，地表性質復雜，水域與大片農田交錯分布，在地形的影響（熱浮動力和低空豐富水汽供應）作用下，十分有利于局地熱對流云的形成與再發展，易產生冰雹天氣，冰雹發生后造成的損失也最為嚴重。

（2）受山區峽谷地形的動力加速作用，對流云在柯坪縣西部峽谷、低洼盆地和烏什縣西部山區別迭里河谷處易發展與增強，并在翻越烏什縣南部與柯坪縣北部之間的低山區過程中會再增強，然后進入柯坪縣北部的山腳地帶和南部的喀什噶爾河域，以及阿瓦提縣的中部和南部區域產生降雹。在雹云移經的山體、水體（喀什噶爾河、千鳥湖水庫、艾西曼湖、葉爾羌河域）處，是雹云再發展和易降雹的區域。例如：柯坪縣西部山區峽谷地帶的玉爾其鄉（15次），中部柯坪盆地的啟浪鄉（8次)、阿恰勒鎮（7次），以及阿瓦提縣中部和南部綠洲平原的烏魯卻勒鎮（7次）、塔木托拉克鄉（14次）等。在這些區域或山區與鄉村的邊界地帶，或河流與農田交錯分布，在地形的影響下，冰雹發生頻率相對較高。

（3）發源于地區西南部的喀什噶爾河、葉爾羌河、和田河流域產生的雹云自西南向東移動，移經的湖泊（千鳥湖水庫、上游水庫、勝利水庫）是對流云多發和增強的區域，主要降雹區域位于阿瓦提縣南部的豐收三場（10次），塔木托拉克鄉等區域。這些區域多河流，水汽充足，是影響阿瓦提縣南部葉爾羌河沖積平原的主要冰雹源地。通過以上分析表明，山區河谷、峽谷、河流、湖泊及洼地處，是地區西部冰雹形成和再發展的重要發源地。

3 人影防雹防御措施

3.1 作業火力點布局設計

作業點建設應滿足當地建設規范的要求，作業點一般設置在作業影響區上風方迎風坡，設置在作業云經過頻數最多的路徑上。作業站點建設要考慮對防御雹災有迫切需求的區域（如經濟作物和重點產糧區、重要生產、生態區），并根據當地冰雹風險區劃、天氣、地理環境、冰雹多發路徑等情況，將防雹作業點布局至冰雹的發源區域。如此一來，可科學、有效地對作業目標云實施提前作業，并盡量減少作業空擋，建設全覆蓋式的防雹作業火力防護網，以實現科學防雹的火力點部署要求。

3.2 作業點部署建設

阿克蘇地區西部作業火力點的部署，根據防御需求，結合當地歷史雹災分布情況、天氣特征、雹云路徑、地理環境，作業點布局采取科學的全覆蓋式火力防護網。作業點布局以雷達站為中心點，其中在雹云的發源地域，即沿溫宿縣、烏什縣和柯坪縣山腳一帶，雹云多發、易發的水域（河流、湖泊）一帶的雹云源地，重點部署固定的高炮、火箭和流動火箭車相結合的一線強火力作業點。在沖積平原區的河流、水庫、洼地等雹云易發、再發展的區域，建立火力集中的固定高炮、火箭與流動火箭車相結合的二線防御火力作業點，使冰雹防御網能夠全方位科學地阻擊雹云，用全覆蓋式的防雹作業部署開展防雹減災工作。

4 結束語

依據阿克蘇地區西部的降水特征，總結了主要冰雹移動路徑和冰雹源地，可供實施防雹作業時參考。但是，雹云的移動路徑、冰雹的分布源地等特征受氣候變化、不同天氣系統的影響，即使在同一地方不同時期出現，也有明顯變化。因此，在應用時需要結合實際情況作出適當調整，以便提高、改進和完善防雹作業部署方案，從而取得最佳的防雹減災成效。