冰雹是怎么形成的
2016年以來,天氣反復(fù),正月時(shí)廣州迎來了百年一遇的雪景,而三月份的廣州甚至發(fā)布了冰雹預(yù)警,對于冰雹你知道些什么呢?它是怎么形成的?下面由學(xué)習(xí)啦小編為你詳細(xì)介紹。
冰雹是怎么形成的:
冰雹(Hail)也叫“雹”,俗稱雹子,有的地區(qū)叫“冷子”(如徐州),夏季或春夏之交最為常見。它是一些小如綠豆、黃豆,大似栗子、雞蛋的冰粒。當(dāng)?shù)乇淼乃惶柶貢駳饣?,然后上升到了空中,許許多多的水蒸氣在一起,凝聚成云,遇到冷空氣液化,以空氣中的塵埃為凝結(jié)核,形成雨滴,越來越大,多了云托不住,就下雨了,要是遇到冷空氣而沒有凝結(jié)核,水蒸氣就凝結(jié)成冰或雪,就是下雪了,如果溫度急劇下降,就會結(jié)成較大的冰團(tuán),也就是冰雹。
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(gè)不透明的冰層。
這時(shí)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(shí),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(shí),碰并上去的過冷水滴便形成一個(gè)透明的冰層。
這時(shí)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(shí)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(shí),它就從云中落了下來,成為我們所看到的冰雹了。
當(dāng)云中的雨點(diǎn)遇到猛烈上升的氣流,被帶到0℃以下的高空時(shí),便液化成小冰珠;氣流減弱時(shí),小冰珠回落;當(dāng)含水汽的上升氣流再增大,小冰珠再上升并增大;如此上下翩騰,小冰珠就可能逐漸成為大冰雹,最后落到地面。
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地區(qū)降下短時(shí)冰雹
地區(qū)降下短時(shí)冰雹
中必須有相當(dāng)厚的不穩(wěn)定層存在。
?、诜e雨云必須發(fā)展到能使個(gè)別大水滴凍結(jié)的溫度(一般認(rèn)為溫度達(dá)-12~-16℃)。
?、垡袕?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 克每立方米,在最大上升速度的上方有一個(gè)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。
冰雹的災(zāi)害特征
主要特征
歷史上罕見的冰雹災(zāi)害
歷史上罕見的冰雹災(zāi)害
?、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(shí)短,一次狂風(fēng)暴雨或降雹時(shí)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。
④年際變化大,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。[2]
?、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。主要發(fā)生在中緯度大陸地區(qū),通常北方多于南方,山區(qū)多于平原,內(nèi)陸多于沿海。這種分布特征和大規(guī)模冷空氣活動及地形有關(guān)。我國雹災(zāi)嚴(yán)重的區(qū)域有甘肅南部、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)。
⑥季節(jié)性,冰雹大多出現(xiàn)在4月~10月。在這段時(shí)期,暖空氣活躍,冷空氣活動頻繁,冰雹容易產(chǎn)生。一般而言,我國的降雹多發(fā)生在春、夏、秋3季。
?、邥r(shí)間性,從每天出現(xiàn)的時(shí)間看,在下午到傍 晚為最多,因?yàn)檫@段時(shí)間的對流作用最強(qiáng)。降雹的持續(xù)時(shí)間都不長,一般僅幾分鐘,也有持續(xù)十幾分鐘的。[1]
地理分布
冰雹活動不僅與天氣系統(tǒng)有關(guān),而且受地形、地貌的影響也很大。我國地域遼闊,地形復(fù)雜,地貌差異也很大,而且我國有世界上最大的高原,使大氣環(huán)流也變得復(fù)雜了。因此,我國冰雹天氣波及范圍大,冰雹災(zāi)害地域廣。根據(jù)有關(guān)資料對中國冰雹災(zāi)害的空間格局進(jìn)行對比分析,有下述四方面的認(rèn)識。
(1)雹災(zāi)波及范圍廣。雖然冰雹災(zāi)害是一個(gè)小尺度的災(zāi)害事件,但是我國大部分地區(qū)有冰雹災(zāi)害,幾乎全部的省份都或多或少地有冰雹成災(zāi)的記錄,受災(zāi)的縣數(shù)接近全國縣數(shù)的一半,這充分說明了冰雹災(zāi)害的分布相當(dāng)廣泛。
(2)冰雹災(zāi)害分布的離散性強(qiáng)。大多數(shù)降雹落點(diǎn)為個(gè)別縣、區(qū)。
(3)冰雹災(zāi)害分布的局地性明顯。冰雹災(zāi)害多發(fā)生在某些特定的地段,特別是青藏高原以東的山前地段和農(nóng)業(yè)區(qū)域,這與冰雹災(zāi)害形成的條件密切相關(guān)。
(4)中國冰雹災(zāi)害的總體分布格局是中東部多,西部少,空間分布呈現(xiàn)一區(qū)域、兩條帶、七個(gè)中心的格局(圖3)。其中一區(qū)域是指包括我國長江以北、燕山一線以南、青藏高原以東的地區(qū),是中國雹災(zāi)的多發(fā)區(qū);兩帶指中國第一級階梯外緣雹災(zāi)多發(fā)帶(特別是以東地區(qū))和第二級階梯東緣及以東地區(qū)雹災(zāi)多發(fā)帶,是中國多雹災(zāi)帶;七個(gè)中心指散布在兩個(gè)多雹帶中的若干雹災(zāi)多發(fā)中心:東北高值區(qū)、華北高值區(qū)、鄂豫高值區(qū)、南嶺高值區(qū)、川東鄂西湘西高值區(qū)、甘青東高值區(qū)、喀什阿克蘇高值區(qū)。
中國冰雹的孕災(zāi)環(huán)境與致災(zāi)因子分析
從區(qū)域自然災(zāi)害系統(tǒng)論角度理解,冰雹災(zāi)害是冰雹的孕災(zāi)環(huán)境與致災(zāi)因子、受災(zāi)體相互作用所形成的災(zāi)害。降雹與暴雨都是強(qiáng)對流天氣過程,受地形約束,常相伴發(fā)生,因此暴雨和地形成為冰雹災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境的主要因素。
冰雹災(zāi)害的強(qiáng)弱及區(qū)域分異首先取決于降雹的特點(diǎn),從我國降雹的區(qū)域分布看,降雹高值區(qū)呈現(xiàn)一區(qū)兩帶的特點(diǎn):一區(qū)指青藏高原多雹區(qū);兩帶指南方多雹帶和北方多雹帶,前者主要分布在海拔1000~2000米的云貴高原,向東延伸到湘西、川鄂邊界,后者從青藏高原的北部出祁連山、六盤山經(jīng)黃土高原和內(nèi)蒙古高原連接。
中國冰雹成害的區(qū)域分異與冰雹致災(zāi)(降雹)的區(qū)域分異相比較,有明顯的向東、向南、向西擴(kuò)展的趨勢,具有以下三個(gè)明顯的差異。
其一,從大區(qū)域看,冰雹災(zāi)害多發(fā)區(qū)和冰雹致災(zāi)最高頻區(qū)截然不同,前者為人口稠密的華北—長江中下游一帶,后者則為人口稀少的青藏高原地區(qū)。
其二,冰雹成害與致災(zāi)均存在兩條多發(fā)帶,但前者較后者位置更偏東,特別是在東部形成南北向的多雹災(zāi)帶。
其三是多雹災(zāi)區(qū)域均位于多降雹帶內(nèi),且呈現(xiàn)團(tuán)塊狀分布。