冰雹雲
多發於春夏之交和夏季的氣象
一般來說,按冰雹雲形成時的地理位置、空氣對流運動程度,還是水汽充足量等變化,所以將冰雹雲分為以下幾種:
禿冰雹雲
鬃冰雹雲
冰雹雲發展的成熟階段,雲頂向一邊延伸,像一匹奔跑的駿馬。
砧冰雹雲
同樣也是冰雹雲發展的成熟階段,雲頂向兩邊延伸,像一個倒立的三角形。
強單體冰雹雲
強單體冰雹云:冰雹雲的主體是一個強單體。冰雹雲發展到成熟階段時雷達回波結構有前懸回波,由強上升氣流形成的“弱回波區”。
傳播雹雲
傳播雹云:傳播雹雲是由兩個以上的單體雹雲組成,每個單體都有自身的形成發展過程。但其特點是每個單體互相之間都有一個傳遞發展過程。
弱單體雹雲
弱單體雹云:由一個單體構成。弱單體雹雲的形成常與局部熱對流和地形作用有關。弱單體冰雹雲多在本地區附近生消,移動速度較慢,降雹較弱,範圍較小,不易形成災害。
多單體冰雹雲
多單體冰雹云:多單體冰雹雲是由多個單體冰雹雲並存而組成的雲區。其中可能有一個強的單體產生降雹,另外幾個可能產生陣性降雨
冰雹雲
從目前的科技程度來判斷,應該可以,人工消雹作業就可以把冰雹雲中的大冰雹變成小冰雹,把小冰雹變成大雨滴的效果,同時,人工消雹作業還可以讓冰雹雲逐漸消散的效果呢。
有的人認為,一旦上升氣流吸入大量空氣到達冰雹雲層中,也可以使冰雹雲層開始旋轉,從而形成了龍捲風,但這可不一定,冰雹雲是構成降雹的強對流雲,冰雹雲中的大量水汽早就已經用來製造冰雹了。
冰雹雲由三層組成,最下面一層也就是冰雹雲的底部,常常發黑髮黃,翻滾厲害,人們稱之為冰雹雲的劇烈對流層;中間一層也就是冰雹雲的中間,常常呈現灰色,翻滾不是很厲害,少許帶黃,人們稱之為冰雹雲的微弱對流層;最上面一層就是冰雹雲的頂端,常常呈現白色,沒有翻滾的跡象,沒有黃色,人們稱之為冰雹雲的沒有對流層。
那不一定,只有發展特別旺盛,水汽非常充沛,空氣對流運動非常劇烈的冰雹雲才會降雹。
冰雹雲
冰雹雲的形成條件有以下幾個:一、大氣層中必須要有相當厚的不穩定層存在。二、冰雹雲內含水量豐富,而且必須發展到能使個別大水滴凍結的高度。三、雲體的垂直高度不能小於8000米。四、必須要有強烈的風切變。五、雲內應該有傾斜的、強烈而不均勻的上升氣流和下降氣流,一般在每秒10米以上。
冰雹雲是一種類似於雷雨雲的對流雲,它比打雷下雨的雷雨雲的發展還要猛烈2倍左右,冰雹云云體十分高大,雲中有非常強烈的空氣對流運動,雲內有充沛的水分,所以,冰雹雲是世界上已知發展最最最猛烈的對流雲。
經過氣象學家和科學家的最新驗證,冰雹雲應該屬於對流雲科、積雲科和低雲科。(暫定)。
在烈日炎炎的夏季,早上8時許,隨著太陽公公的升高,紫外線和光照也就越來越強,馬路上的瀝青、房頂、牆壁的頂端、樹木、草坪、汽車、田野、瓦片等地方都吸足了許許多多的熱量,然而加熱它們上方的大氣層,給天氣情況帶來了非常危險的變化;那些被加熱的熱空氣流人們稱之為暖濕氣流,暖濕氣流持續上升,當到達了冷氣層底部時,暖濕氣流就沿著冷氣層的頂部持續攀升,這種冷氣層人們也稱之為冷空氣;因為冷空氣要比暖濕氣流沉重的多,所以,冷空氣下沉到地面;這個時候,空氣的對流運動非常劇烈,這就真正的表示:大氣層將變得非常的不穩定,冷熱氣流將會一直不停地交換;這時,暖濕氣流帶上去的小水滴早就已經形成了積雲,這個過程大約需要1--2小時30分鐘左右;接著,空氣的對流運動已經是在越來越猛烈的地位上了,隨著空氣對流運動的逐漸加快和猛烈程度非常大,所以,積雲也就自然越積越多,越積越厚,從通體雪白達到了灰白色夾灰色時,就變成了濃積雲,這一過程大約需要15--20分鐘;最後,空氣對流運動已經猛烈到極限的程度了,濃積雲忽然迅速的向上拱起,形成了一座高大的雲山,雲山也直衝天空,而且濃積雲的最底部開始逐漸發黑,但是濃積雲的最頂部還是灰白色的,天空中的雲層也是越來越厚,濃積雲的中間開始變得灰暗,這時就變成了極為特殊的對流云:冰雹雲,這一過程大約需要20--40分鐘;更可怕的是,冰雹雲中的水汽十分充分,水汽又多又重,再加上雲中的空氣對流運動,結果使冰雹雲中的水滴上升到雲體中,遇冷結成雹核,往返不定,一會兒往上,一會兒下降,在下降的同時,上升的小水滴繼續在雹核的表面附著,凍結成另一層冰,然後就接著做往返的運動,這種運動導致冰雹雲的整個雲體開始小幅度翻滾,而且這種翻滾越來越猛烈,再加上冰雹雲中的水汽十分充足,太陽光的反射,導致整個雲體開始發黃、發紅,形成了黑色、白色和紅黃色亂絞絲的雲團,冰雹雲再加上空氣對流運動的影響,移動速度也非常快,這一過程大約需要20--40分鐘;忽然,一道雲與雲之間的閃電劃破了長空,一聲悶響,這種聲音像推拉車在地上發出的聲音,連綿不斷,沉悶,這種雷聲人們稱之為悶雷,當冰雹雲中的上升氣流和雲層再也無法襯托冰雹的重量時,冰雹就降落到了地面,形成人們所看見的冰雹。
究竟什麼樣的雲會下冰雹,怎樣認識它?除了藉助於科學儀器觀測外,有經驗的農民在生產實踐中也積累了豐富的觀天方法。
首先從雲的形態看,冰雹雲的雲體一般高聳龐大,雲底低而雲頂高,可高達8~11公里以上,左右上下前後翻騰厲害,比發展旺盛的雷雨雲移動的速度還快,有的像倒立的笤帚,有的像連綿的山峰,有的像高大的雲山,雲底的滾軸狀和乳房狀特別明顯,所以農諺說:“雲頂長頭髮,定有雹子下”“天有駱駝雲,雹子要臨門”。
第二看雲體的顏色。冰雹雲的底部顏色比一般的雷雨雲還要烏黑,像鍋底的顏色,還經常帶土黃色或暗紅色,也有的帶紫綠色。這是因為冰雹雲比一般雷雨雲發展的更旺盛,水汽含量更多。陽光透過水汽和塵埃較多的雲層時,短波長的青、蘭、紫光線大部分被吸收,而長波的紅、橙、黃等光線照到雲邊上,就顯得烏黑裡邊帶黃色或杏黃色了,所以農諺說:“黑雲黃捎子,必定下雹子”、“人黃有病,天黃有雹”、“黃雲翻,冰雹天”就是這個道理。冰雹雲的中間部分是灰黑色或灰色,雲頂是灰白色。
冰雹雲
第三看濃積雲的動態。如兩塊濃積雲合併,發展異常迅速而且非常猛烈,群眾叫做雲打架或雲接親;有時四面的雲向一處集中,一般是向經常產生冰雹的源地的上空集中,這是因為氣流的輻合作用和地形地貌的影響,由於對流的進一步加強,雲體發展的更旺盛而出現的。群眾說:“雲打架,雹要下”“亂攪雲,雹成群”。有時侯中午山腰起白霧,山後有黑雲成團翻滾而來,白霧和黑雲結合,黑雲翻騰得更厲害,直衝天空,雲底烏黑,漸變暗色,雲邊呈現土黃色,出現滾軸狀和乳房狀,翻滾異常,來勢兇猛,這也是一種冰雹雲;有時大塊黑雲或黃雲下邊有小塊的灰白色的碎雲塊跑得很快。所以群眾說:“午後黑雲滾成團,惡風暴雨一齊來”“白雲黑雲對著跑,這場雹子小不了”,還有“黑雲尾,黃雲頭,雹子打死羊和牛”、“天黃悶熱烏雲翻,天河水吼防冰旦”等諺語也都生動地從雲的形態方面描述了冰雹來臨的前兆。冰雹雲的特徵是,當時空氣對流很旺盛,雲塊發展很快,雲頭和雲底上下前後左右翻滾,攪動劇烈,好似濃煙一股一股地朝上冒,氣勢兇猛。
第四看風的變化。冰雹雲到來之前,風速時大時小,風向不定,常吹漩渦風。風的來向就是冰雹雲的來向,在大風中伴有稀疏的大雨點。一般下雹子前常刮東南風或東風,冰雹雲一到突然變成西北風或西風,並且降雹前的風速一般大於下雷雨前的風速,有的可達8級~9級,甚至10級,隨後連雨加雹一起降下來,所以農諺說:“惡雲伴狂風,冰雹來得猛”、“惡雲見風長,冰雹隨風落”、“有雹無風,降雹稀鬆”,這都說明了冰雹雲的形成和風是有一定的關係的。第五,看冰雹雲中的閃電,冰雹雲中的閃電大多數是橫閃(即雲與雲之間的閃電)因為冰雹雲中,橫閃頻率要比豎閃頻率還要高;第六,聽雷聲,下冰雹前的雷聲大多數都是悶雷(即沉悶,連綿不斷的雷聲),這說明了冰雹雲在形成冰雹時的過程進行的非常猛烈,所以農諺說:“炸雷沒有事,悶雷下蛋子。”最後,還可以看動植物的反應,比如下冰雹前,柳樹的葉子經常翻過來,所以農諺說;“柳葉翻,冰雹天。”就是這個道理。(後面冰雹雲的預測在具體介紹還有哪些現象)。
冰雹雲的特徵要記住,冰雹雲的特徵是移動速度快,雲體發黃、發紅,雲體左右上下前後翻滾厲害,體積大,下冰雹前的風速特別猛烈,冰雹雲的底部滾軸狀和乳房狀特別明顯,多伴有連綿不斷的沉悶雷聲,多伴有橫閃電等。
總述
冰雹是春夏季節一種對農業生產危害較大的災害性天氣。冰雹出現時,常常伴有大風、劇烈的降溫和強雷電現象。一場冰雹襲擊,輕者減產,重者絕收。那麼如何預測冰雹和預防冰雹呢?氣象台站根據天氣圖、衛星雲圖分析和雷達監測,雖能提前作出預報,但準確中仍然不是很理想。中國勞動人民經過長期的看大實踐,積累了比較豐富的預測冰雹的經驗,這些經驗儘管預測時效不長,比較好用,歸納幾條以供參考。
感冷熱
如果下雹季節的早晨涼,濕度大,中午太陽輻射強烈,造成空氣對流旺盛,則易發展成積雨雲而形成冰雹。故有“早晨涼颼颼,午後打破頭”、“早晨露水重,后響冰雹猛”的說法。
辨風向
下雹前常常出現大風而風向變化則烈。農諺有“惡雲見風長,冰雹隨風落”、“風擰雲轉、雹子片”等說法。另外如果連續刮南風以後,風向轉為西北或北風,風力加大時,則冰雹往往伴隨而來因此有“不刮東風不下雨,不刮南風不降雹”之說。
觀雲態
各地有很多諺語是從雲的顏色來說明下冰雹前兆的,例如“不怕雲里黑烏烏,就怕雲里黑夾紅,最怕紅黃雲下長白蟲”,“黑雲尾、黃雲頭,冰雹打死羊和牛”,因為冰雹的顏色,先足頂白底黑,然後中部現紅,形成白、黑、紅亂絞的雲絲,雲邊呈上黃色。從雲狀為冰雹前兆的說法還有“午後黑雲滾成團,風雨冰雹齊來”,“天黃悶熱烏雲翻,天河水吼防冰雹”等,說明當時空氣對流極為旺盛,雲塊發展迅猛,好象濃煙股股地直往上沖,雲層上下前後翻滾,這種雲極易降冰雹。
聽雷聲
雷聲沉悶。連綿不斷,群眾稱這種雷為“拉磨雷”。所以有“響雷沒有事,悶雷下蛋子”的說法。這是因為冰雹雲中橫閃比豎閃頻數高,範圍廣,閃電的各部分發出的雷聲和回聲,混雜在起,聽起來有連續不斷感覺。
識閃電
般冰雹雲中的閃電大多是雲塊與雲塊之間的閃電,即“橫閃”,說明雲中形成冰雹的過程進行得很厲害。故有“豎閃冒得來,橫閃防雹災”的說法。
看物象
各地看物象測冰雹的經驗很多,如貴州有“鴻雁飛得低,冰雹來得急”、“柳葉翻,下雹天”山西有“牛羊中午不卧梁,下午冰雹要提防”、“草心出白珠,下降雹穩”等諺語。要注意以上經驗一般不要只據某一條就作定斷,而需綜合分析運用。
識形態
還可以看冰雹雲的形狀,通常,冰雹雲是由積雲發展而來的,但是,冰雹雲還有一個特性,那就是冰雹雲好似兩塊大的濃積雲合併起來的,看起來很鼓,所以冰雹雲看起來很大很鼓。
冰雹雲是由水滴、冰晶和雪花組成的,一般分為三層:最下面一層溫度在0攝氏度以上,由水滴組成;中間層溫度在0攝氏度到零下20攝氏度,由過冷卻水滴、冰晶和雪花組成;最上面一層溫度在零下20攝氏度以下,基本上由冰晶和雪花組成。
為了提高廣大市民對冰雹雲的謹慎態度,所以,中國氣象局一致決定,發布冰雹雲的預警信號。冰雹雲的預警信號分為五級:藍色、黃色、橙色、紅色和黑色。
冰雹雲藍色預警:表示未來8小時內可能出現冰雹雲,局部地區形成降雹的天氣,不會引發雹災。
冰雹雲黃色預警:表示未來6小時內可能出現冰雹雲,並形成降雹的天氣,不會引發雹災。
冰雹雲橙色預警:表示未來3小時內大可能出現冰雹雲,並形成降雹的天氣,局部地區引發雹災。
冰雹雲紅色預警:表示未來4小時內大可能出現冰雹雲,並形成降雹的天氣,大部分地區引發雹災。
冰雹雲黑色預警:表示未來2小時內極易可能出現冰雹雲,並形成巨型冰雹,許多地區都會引發嚴重的雹災。
冰雹雲是發展旺盛的對流雲,其厚度可以達到17千米以上,能夠攜帶將近3萬噸的冰雹在空中飄浮。多在春夏之交和夏季出現,雲底陰暗,混亂,翻騰厲害,多伴有橫閃電。
冰雹雲是大型對流雲發展的成熟階段,它往往是從積雲發展而來的。發展非常完美的大型對流雲,其生命歷史可以分為以下幾個階段:
形成階段
這一階段是主要從淡積雲向濃積雲發展,雲層的垂直尺度有著較大的增長,雲頂輪廓逐漸清楚,呈圓孤狀或菜花形,雲體聳立成塔狀。這樣的雲人們在盛夏常常看到。在形成階段中,雲中全部為比較規則的上升氣流,在雲的中、上部為最大上升氣流區。上升氣流的垂直廓線呈拋物線型。一般不會產生雷電。在其形成階段,淡積雲向濃積雲發展。雲的垂直尺度有較大的增長,雲頂的輪廓逐漸清晰,呈圓弧狀或花菜形,雲體聳立成塔狀。在這一階段,雲中全部為比較規則的上升氣流,雲的中上部是最大氣流上升區。此階段經歷的時間大約為15分鐘,一般不會產生雷電和降水。
成熟階段
從濃積雲發展成冰雹雲,就伴隨雷電活動和降水降雹,這是成熟階段的徵象。在成熟階段,雲除了有規則的上升氣流外,同時也有系統性的下沉氣流。上升氣流通常在雲的移動方向的前部。往往在雲的右前側觀測到最強的上升氣流。上升氣流一般在雲的中、上部達到最大值,濃積雲逐漸發展成冰雹雲。此階段,雲中除了有規則的上升氣流外,同時也有系統性的下沉氣流。上升氣流通常在雲的移動方向的前部,氣流的最大值一般出現在雲的中上部,其速度可以達25—60米每秒,甚至更高。下沉氣流是一支從雲的中下部傾斜地穿出來的氣流,它對雷雨雲的發展成熟不單純起消極作用,還與上升氣流一起構成雲中的鉛直環流。對流雲的厚度與起水平尺度具有同一數量級。這是對流雲與其他種類雲最重要的差異之一。
消散階段
一陣電閃雷鳴、狂風暴雨加冰雹之後,冰雹雲就進入了消散階段。這時,雲中已為有規則的下沉氣流所控制。雲體逐漸崩潰,雲上部很快演變成中、高雲系,雲底有時還有一些碎積雲或碎層雲。
雷雨雲也跟冰雹雲一樣,都基本上屬於積雲科和對流雲科。但是,冰雹雲和雷雨雲不同的地方是,雷雨雲是小型對流雲的發展的成熟階段,是由積雲發展而來。重量比較輕,帶正電的雲層堆積在雷雨雲的上方位置;重量比較重,帶負電的雲層堆積在雷雨雲的下方位置;正負兩種不同的電荷互相吸引時,並且正負兩種不同的電荷的差異已經非常大時,就以閃電打雷的形式把雷雨雲可怕的能量給釋放出來。而冰雹雲是大型對流雲的發展的成熟階段,也跟雷雨雲一樣,是從積雲發展而來的。重量比較輕,帶正電的雲層堆積在冰雹雲的上方位置,重量比較重,帶負電的雲層堆積在冰雹雲的下方位置;正負兩種不同的電荷互相吸引時,並且正負兩種不同的電荷的差異已經非常大時,就以閃電打雷的形式吧冰雹雲可怕的能量給釋放出來。但是冰雹雲和雷雨雲最不相同的是,因為冰雹雲中的空氣對流運動要比雷雨雲還要猛烈的多,再加上冰雹雲中的水汽含量比雷雨雲多2倍左右,還有,冰雹雲中在形成冰雹的同時,不僅需要耗費大量的水汽,而且冰雹雲形成冰雹的進行過程也非常猛烈,橫閃頻率自然就比豎閃頻率高了,所以打悶雷和出現橫閃電。
冰雹雲的雲底高度通常在500--2400米,為低雲科,冰雹雲的雲層厚度可以高達8000--15000米,多出現在對流雲系中,由空氣對流運動猛烈而產生的。
冰雹雲的底部通常有一些小的白色的雲在迅速移動,這種雲人們通常就成為碎層雲或碎積雲。
冰雹雲的防範主要是防範冰雹對生活,農業的影響。
居民防範措施
1.當人們在馬路上或者是在公園裡看見冰雹雲時,應該立即找到建築物並躲避起來,冰雹雲隨時可能降雹。
2.在野外,一旦看見了冰雹雲,必須找到旅館或者是房子躲避。
3.不要打開門窗,關好門窗,切斷電源。
4.冰雹雲消散完以後才能出去休息。
農業防雹措施
1.在多雹地帶,種植牧草和樹木,增加森林面積,改善地貌環境,破壞雹雲條件,達到減少雹災目的;
2.增種抗雹和恢復能力強的農作物;
3.成熟的作物及時搶收;
冰雹雲就是非常的奇妙,當同樣都能聽到雷聲和看見冰雹雲時,各個地方的降雹量卻各不相同。
冰雹雲的中心
冰雹雲的中心空氣對流運動最旺盛,所以那裡下的冰雹也就最大,下冰雹的時間也就最長,經常可以達到重雹的程度。
冰雹雲的內圈
冰雹雲的內圈空氣對流運動比較旺盛,所以那裡下的冰雹不是很大,下冰雹的時間也不是很長,經常可以達到中雹的程度。
冰雹雲的外圈
冰雹雲的外圈空氣對流運動不是很旺盛,所以那裡下的冰雹比較小,下冰雹的時間也不是太長,經常可以達到輕雹的程度。
冰雹雲的外面
冰雹雲的外面幾乎沒有空氣對流運動,所以那裡經常不下冰雹,要下也只是大雨滴里夾著小冰雹。
中國冰雹雲出現時間一般在中午12時--晚上20時,集中出現在13時--17時,以14時--16時最多;湖南西部、四川盆地、湖北西部一帶冰雹雲出現多集中在夜間,青藏高原上的一些地方多在中午出現冰雹雲。另外,中國各地冰雹雲出現也有明顯的月份變化,其變化和大氣環流的月變化及季風氣候特點相一致,雹雲區是隨著南支急流的北移而北移,而且各個地區冰雹雲的到來要比雨帶到來早一個月左右。一般說來,福建、廣東、廣西、海南、台灣在3~4月,江西、浙江、江蘇、上海在3~8月,湖南、貴州、雲南一帶、新疆的部分地區在4~5月,秦嶺、淮河的大部分地區在4~8月,華北地區及西藏部分地區在5~9月,山西、陝西、寧夏等地區在6~8月,廣大北方地區在6~7月,青藏高原和其他高山地區在6~9月,為多雹雲月。另外,由於冰雹雲出現有非常強的局地性,所以各個地區以至全國年際變化都很大。
中國是世界上人工防雹較早的國家之一。目前,人工消雹和防雹有撒播催化劑和爆炸影響兩種常用方法。撒播催化劑,就是用火箭、高炮或飛機把碘化銀、碘化鉛、乾冰等催化劑在積雨雲形成以前送到自由大氣里,向雹雲中大量播入人工雹的胚胎,與原有的胚胎競相“爭食”雲中有限水汽,致使雹胚增多,每個冰雹都長不大,結果它們降落時,要麼化成雨滴,要麼成為危害較小的小冰雹。爆炸法,就是在地面上向雹雲放火箭、打高炮,或在飛機上對雹雲放火箭、投炸彈,改變雹雲內的垂直氣流,破壞對雹雲的水分輸送,通過爆炸造成的強大衝擊波,使雹雲中的冰雹相互碰撞碎裂,從而達到減輕冰雹危害的目的。此外,還可以用火箭、高炮向暖雲部分撒凝結核,使雲形成降水,以減少雲中的水分,或在冷雲部分撒冰核,以抑制雹胚增長。據介紹,多年來,大連地區氣象部門採用高炮、火箭作業等消雹方法,取得了良好效果。
《冰雹與冰雹雲》
內容簡介: