冰雹

　　【拼音】bīngbáo

　　【英文】[The hail]

　　【釋義】空中降下的冰塊，多在晚春和夏季伴同雷陣雨出現(xiàn)。

　　^[1]冰雹是一種固態(tài)降水物。系圓球形或圓錐形的冰塊，由透明層和不透明層相間組成。直徑一般為5 ～50毫米，最大的可達(dá)10厘米以上。雹的直徑越大，破壞力就越大。冰雹常砸壞莊稼，威脅人畜安全， 是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害。很多雹災(zāi)嚴(yán)重的國家已進(jìn)行了人工防雹試驗(yàn)。

　　冰雹來自對流特別旺盛的對流云（積雨云）中。云中的上升氣流要比一般雷雨云強(qiáng)，小冰雹是在對流云內(nèi)由雹胚上下數(shù)次和過冷水滴碰并而增長起來的，當(dāng)云中的上升氣流支托不住時就下降到地面。大冰雹是在具有一支很強(qiáng)的斜升氣流、液態(tài)水的含量很充沛的雷暴云中產(chǎn)生的。每次降雹的范圍都很小，一般寬度為幾米到幾千米，長度為20～30千米，所以民間有“雹打一條線”的說法。冰雹主要發(fā)生在中緯度大陸地區(qū)，通常山區(qū)多于平原，內(nèi)陸多于沿海。中國的降雹多發(fā)生在春、夏、秋3季， 4～7 月約占發(fā)生總數(shù)的70%。比較嚴(yán)重的雹災(zāi)區(qū)有甘肅南部、隴東地區(qū)、陰山山脈、太行山區(qū)和川滇兩省的西部地區(qū)。

　　冰雹災(zāi)害是由強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的氣象災(zāi)害。它出現(xiàn)的范圍雖然較小，時間也比較短促，但來勢猛和強(qiáng)度大，并常常伴隨著狂風(fēng)、強(qiáng)降水、急劇降溫等陣發(fā)性災(zāi)害性天氣過程。中國是冰雹災(zāi)害頻繁發(fā)生的國家，冰雹每年都給農(nóng)業(yè)、建筑、通訊、電力、交通以及人民生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失（圖1.圖2）。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國每年因冰雹所造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾億元甚至幾十億元。因此，我們很有必要了解冰雹災(zāi)害時空動蕩格局以及冰雹災(zāi)害所造成的損失情況，從而更好地防治冰雹災(zāi)害，減少經(jīng)濟(jì)損失。

　　^[2]冰雹，人們常稱為雹。冰雹是在對流云中形成，當(dāng)水汽隨氣流上升遇冷會凝結(jié)成小水滴，若隨著高度增加溫度繼續(xù)降低，達(dá)到攝氏零度以下時，水滴就凝結(jié)成冰粒，在它上升運(yùn)動過程中，并會吸附其周圍小冰?；蛩味L大，直到其重量無法為上升氣流所承載時即往下降，當(dāng)其降落至較高溫度區(qū)時，其表面會融解成水，同時亦會吸附周圍之小水滴，此時若又遇強(qiáng)大之上升氣流再被抬升，其表面則又凝結(jié)成冰，如此反覆進(jìn)行如滾雪球般其體積越來越大，直到它的重量大于空氣之浮力，即往下降落，若達(dá)地面時未融解成水仍呈固態(tài)冰粒者稱為冰雹，如融解成水就是我們平常所見的雨。

　　冰雹和雨、雪一樣都是從云里掉下來的。不過下冰雹的云是一種發(fā)展十分強(qiáng)盛的積雨云，而且只有發(fā)展特別旺盛的積雨云才可能降冰雹。

　　積雨云和各種云一樣都是由地面附近空氣上升凝結(jié)形成的。氣從地面上升，在上升過程中氣壓降低，體積膨脹，如果上升空氣與周圍沒有熱量交換，由于膨脹消耗能量，空氣溫度就要降低，這種溫度變化稱為絕熱冷卻。根據(jù)計(jì)算，在大氣中空氣每上升100米，因絕熱變化會使溫度降低1度左右。我們知道在一定溫度下，空氣中容納水汽有一個限度，達(dá)到這個限度就稱為“飽和”，溫度降低后，空氣中可能容納的水汽量就要降低。因此，原來沒有飽和的空氣在上升運(yùn)動中由于絕熱冷卻可能達(dá)到飽和，空氣達(dá)到飽和之后過剩的水汽便附著在飄浮于空中的凝結(jié)核上，形成水滴。當(dāng)溫度低于攝氏零度時，過剩的水汽便會凝華成細(xì)小的冰晶。這些水滴和冰晶聚集在一起，飄浮于空中便成了云。

　　大氣中有各種不同形式的空氣運(yùn)動，形成了不同形態(tài)的云。因?qū)α鬟\(yùn)動而形成的云有淡積云、濃積云和積雨云等。人們把它們統(tǒng)稱為積狀云。它們都是一塊塊孤立向上發(fā)展的云塊，因?yàn)樵趯α鬟\(yùn)動中有上升運(yùn)動和下沉運(yùn)動，往往在上升氣流區(qū)形成了云塊，而在下沉氣流區(qū)就成了云的間隙，有時可見藍(lán)天。

　　積狀云因?qū)α鲝?qiáng)弱不同出一轍形成各種不同云狀，它們的云體大小懸殊很大。如果云內(nèi)對流運(yùn)動很弱，上升氣流達(dá)不到凝結(jié)高度，就不會形成云，只有干對流。如果對流較強(qiáng)，可以發(fā)展形成濃積云，濃積云的頂部像椰菜，由許多輪廓清晰的凸起云泡構(gòu)成，云厚可以達(dá)4-5公里。如果對流運(yùn)動很猛烈，就可以形成積雨云，云底黑沉沉，云頂發(fā)展很高，可達(dá)10公里左右，云頂邊緣變得模糊起來，云頂還常擴(kuò)展開來，形成砧狀。一般積雨云可能產(chǎn)生雷陣雨，而只有發(fā)展特別強(qiáng)盛的積雨云，云體十分高大，云中有強(qiáng)烈的上升氣體，云內(nèi)有充沛的水分，才會產(chǎn)生冰雹,這種云通常也稱為冰雹云。

　　冰雹云是由水滴、冰晶和雪花組成的。一般為三層：最下面一層溫度在0℃以上，由水滴組成；中間溫度為0℃至-20℃，由過冷卻水滴、冰晶和雪花組成；最上面一層溫度在-20℃以下，基本上由冰晶和雪花組成。

　　在冰雹云中氣流是很強(qiáng)盛的，通常在云的前進(jìn)方向，有一股十分強(qiáng)大的上升氣流從云底進(jìn)入又從云的上部流出。還有一股下沉氣流從云后方中層流入，從云底流出。這里也就是通常出現(xiàn)冰雹的降水區(qū)。這兩股有組織上升與下沉氣流與環(huán)境氣流連通，所以一般強(qiáng)雹云中氣流結(jié)構(gòu)比較持續(xù)。強(qiáng)烈的上升氣流不僅給雹云輸送了充分的水汽，并且支撐冰雹粒子停留在云中，使它長到相當(dāng)大才降落下來。

　　冰雹和雨、雪一樣，都是從云里掉下來的，它是從積雨云中降落下來的一種固態(tài)降水。

　　①大氣中必須有相當(dāng)厚的不穩(wěn)定層存在。

　　②積雨云必須發(fā)展到能使個別大水滴凍結(jié)的高度（一般認(rèn)為溫度達(dá)-12～-16℃）。

　　③要有強(qiáng)的風(fēng)切變。

　?、茉频拇怪焙穸炔荒苄∮?～8千米。

　?、莘e雨云內(nèi)含水量豐富。一般為3～8 g/m3，在最大上升速度的上方有一個液態(tài)過冷卻水的累積帶。

　?、拊苾?nèi)應(yīng)有傾斜的、強(qiáng)烈而不均勻的上升氣流，一般在10～20米/秒以上。

　　在冰雹云中強(qiáng)烈的上升氣流攜帶著許多大大小小的水滴和冰晶運(yùn)動著，其中有一些水滴和冰晶并合凍結(jié)成較大的冰粒，這些粒子和過冷水滴被上升氣流輸送到含水量累積區(qū)，就可以成為冰雹核心，這些冰雹初始生長的核心在含水量累積區(qū)有著良好生長條件。雹核在上升氣流攜帶下進(jìn)入生長區(qū)后，在水量多、溫度不太低的區(qū)域與過冷水滴碰并，長成一層透明的冰層，再向上進(jìn)入水量較少的低溫區(qū)，這里主要由冰晶、雪花和少量過冷水滴組成，雹核與它們粘并凍結(jié)就形成一個不透明的冰層。這時冰雹已長大，而那里的上升氣流較弱，當(dāng)它支托不住增長大了的冰雹時，冰雹便在上升氣流里下落，在下落中不斷地并合冰晶、雪花和水滴而繼續(xù)生長，當(dāng)它落到較高溫度區(qū)時，碰并上去的過冷水滴便形成一個透明的冰層。這時如果落到另一股更強(qiáng)的上升氣流區(qū)，那么冰雹又將再次上升，重復(fù)上述的生長過程。這樣冰雹就一層透明一層不透明地增長；由于各次生長的時間、含水量和其它條件的差異，所以各層厚薄及其它特點(diǎn)也各有不同。最后，當(dāng)上升氣流支撐不住冰雹時，它就從云中落了下來，成為我們所看到的冰雹了。

　　總的說來，冰雹有以下幾個特征：

　?、倬值匦詮?qiáng)，每次冰雹的影響范圍一般寬約幾十米到數(shù)千米，長約數(shù)百米到十多千米。

　?、跉v時短，一次狂風(fēng)暴雨或降雹時間一般只有2～10分鐘，少數(shù)在30分鐘以上。

　?、凼艿匦斡绊戯@著，地形越復(fù)雜，冰雹越易發(fā)生。

　?、苣觌H變化大，在同一地區(qū)，有的年份連續(xù)發(fā)生多次，有的年份發(fā)生次數(shù)很少，甚至不發(fā)生。

　?、莅l(fā)生區(qū)域廣，從亞熱帶到溫帶的廣大氣候區(qū)內(nèi)均可發(fā)生，但以溫帶地區(qū)發(fā)生次數(shù)居多。

　　^[3]根據(jù)一次降雹過程中，多數(shù)冰雹（一般冰雹）直徑、降雹累計(jì)時間和積雹厚度，將冰雹分為3級。

　　1.輕雹：多數(shù)冰雹直徑不超過0.5厘米,累計(jì)降雹時間不超過10分鐘，地面積雹厚度不超過2厘米。

　　2.中雹：多數(shù)冰雹直徑0.5～2.0厘米,累計(jì)降雹時間10～30分鐘，地面積雹厚度2～5厘米。

　　3.重雹：多數(shù)冰雹直徑2.0厘米以上，累計(jì)降雹時間30分鐘以上，地面積雹厚度5厘米以上。

　　冰雹災(zāi)害是由強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的氣象災(zāi)害，它出現(xiàn)的范圍雖然較小，時間也比較短促，但來勢猛、強(qiáng)度大，并常常伴隨著狂風(fēng)、強(qiáng)降水、急劇降溫等陣發(fā)性災(zāi)害性天氣過程。中國是冰雹災(zāi)害頻繁發(fā)生的國家，冰雹每年都給農(nóng)業(yè)、建筑、通訊、電力、交通以及人民生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國每年因冰雹所造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾億元甚至幾十億元。

　　許多人在雷暴天氣中曾遭遇過冰雹，通常這些冰雹最大不會超過壘球大小，它們從暴風(fēng)雨云層中落下。然而，有的時候冰雹的體積卻很大，曾經(jīng)有80磅的冰雹從天空中降落，當(dāng)它們落在地面上會分裂成許多小塊。最神秘的是天空無云層狀態(tài)下巨大的冰雹從天垂直下落，曾有許多事件證實(shí)飛機(jī)機(jī)翼遭受冰雹襲擊，科學(xué)家仍無法解釋為什么會出現(xiàn)如此巨大的冰雹