冰雹云的闪电活动特征的研究
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冰雹云的闪电活动特征的研究
通过2012年山东地区的11个降雹日的地闪资料分析了冰雹云的地闪活动的时空分布特征，结果表明：闪电频数一般在降雹结束前有“跃增”现象；降雹区域与地闪密度中心并不重合，但与正闪的活动中心有很好的对应，若24小时总地闪电数大于800次时，其负闪总数与总闪电数的比值大于90%；但在降雹期间正闪活跃，降雹前20min内开始有正闪活动，且正闪频数峰值在这段时间内达到；由此反映的正地闪活动的时空分布的特征规律，可用来预警冰雹。
1 第一章 引言、资料来源与处理
1.1引言
冰雹是一种严重的自然灾害，是由强对流天气系统引起的一种局地性强、季节性明显、具有突发性和阵性特征的气象灾害。一次范围较大、强度较强的降雹，往往伴随着各种阵发性极端灾害性天气过程，如狂风、暴雨、急剧降温等等[1]，对人民的生活、安全造成极大的影响。而人们对产生冰雹的物理机制还没有充分的认识，这也直接关系到人工防雹工作的实施。20世纪60年代中期, 苏联宣称防雹能减少雹灾损失70%-80%，而提出的著名的冰雹形成的“累积带”理论也并不普遍适用[2]。
在产生冰雹的冰雹云的发展演变过程中, 常伴随有大量地闪的发生。冰雹云中既存在强盛的上升气流, 又有冰相粒子参与的复杂的微物理过程, 因此冰雹云中的起电过程非常剧烈, 放电现象也非常活跃[3]。70年代我国在防雹作业中曾广泛利用闪电计数仪作为监测冰雹发生与否的工具, 并总结出每5分钟多于100次即有80%的降雹概率[4]。雷电作为强对流天气过程的“指示器”, 已被用于识别发展中的对流云[5]。因此研究冰雹云的闪电特征对冰雹天气过程的预警有重要的意义，而采用测量闪电的声、光、电特性的测雹仪对冰雹等强雷暴天气的进行预警预报，更是冰雹监测的一种简便、经济实用方法[1]。
目前国内外关于冰雹云闪电特征的研究主要集中在冰雹云的正地闪特征，以及闪电频数变化。Reap 和MacGorman发现[6], 大冰雹出现的可能性随着正地闪频数的增加而增大。MacGorman [7]等通过对15 次大冰雹和龙卷过程的地闪分析发现, 其中4 个风暴整个生命史中正地闪占多数, 另外11个风暴在成熟阶段正地闪占多数。同时，研究发现地闪与风暴单体降水的相关较高。冯桂力等[5]的研究表明正地闪居多的风暴多数属于弱降水的经典超级单体, 而负地闪居多的风暴则多数为强降水的超级单体; 大冰雹出现在正地闪频繁的时候, 一旦转为负地闪,
降雹的大小和频率都将减小;并发现冰雹云的云闪与地闪的比值远高于一般的雷雨过程, 其云闪密度也远高于雷雨过程。周筠珺等[8] 观测发现地闪频数在降雹前30 min 陡然上升。因此，可以通过观测闪电频数来监测对流天气的变化。陈哲彰[9]的研究也反映了上述结论，分析了20 个冰雹大风实例发现地闪开始发生时间与雷雨同步比冰雹平均提前25 min 左右。冯桂力等[3]利用地面雷电探测网获取的地闪资料分析了10 次强雹暴的闪电分布和演变特征, 得到了如下研究结果：降雹天气过程的正地闪比例较高, 在雹云快速发展阶段, 地闪频数存在明显的“跃增”，且具有很高的云闪/地闪比例；根据地面降雹和对应的地闪资料进行
2 分析发现, 地面降雹区基本出现在正地闪密集(活跃)区域或邻近区域, 与正地闪的空间分布对应较好；从云、地闪的空间分布可以发现地闪活动中心和云闪活动中心并非完全重合。而本文利用最新的观测资料，选择山东地区2012年全年的闪电资料和台站地面降雹的资料，从闪电频数变化、闪电密度、极性等方面研究冰雹云闪电分布特征,并分析了降雹前后的闪电活动特征，初步获得了冰雹云的闪电分布特征，探讨了闪电活动对降雹的指示意义。
1.2资料来源与数据处理
本文所用的地闪资料由山东雷电监测定位系统(Shandong Lightning
Detection Network , 简称SLDN) 提供。该系统由13个探测站(包括聊城、济宁、莱芜、临沂、潍坊、青岛、威海、龙口、滨州、德州等地，如图1所示) 和一个中心数据处理总站(设在山东省电力调度中心) 组成, 覆盖山东全省。该系统采用多站方位汇交和到达时间差综合算法定位，定位精度高，误差小。
根据山东气象局提供的近十年的地面降雹资料，整理出2012年全年的降雹信息，从地闪资料中筛选出降雹日的闪电信息。而根据叶宗秀等 []的研究表明5min内闪电频数可以很好的识别冰雹云，李照荣等[11]的观测结果表明5min闪电频数对降雹具有很好的指示作用，可用作判别冰雹的指标,一是每次降雹对应闪电频次的峰值；二是在距降雹前4-97min内出现5min频次峰值[11]。本文故将5min内一定范围内云对地的闪电总数称为闪电频数（下同），即对闪电频数的计算是指以降雹点为中心东西南北各距一定半径，一次地闪发生时刻前后2.5min的地闪总数。根据以往的文献和经验，结合冰雹云的一般尺度，本文将半径选定为75km，并以此来统计闪电频数及其随时间的分布特征，而对正负闪比例的分析也是基于以上标准。
而冰雹云闪电的空间分布特征从闪电密度分布和正闪分布两方面进行。将山东地区进行网格化，取34—38 °N和114 — 122 °E的区域并分成100 ×80的正方形网格，及以0.1经度乘以0.1纬度的正方形格点内发生的所有云对地闪电的总数称为闪电密度，以闪电密度来代表格点的值，从而画出等值线，找出闪电密度中心。
3
图1.1 山东闪电监测定位系统单站布局[14]
第二章 山东地区冰雹云的地闪活动特征
2.1冰雹云的地电活动特征
冰雹云是发展强盛的积雨云，顾名思义，可以将只要产生冰雹的积雨云称为冰雹云，在一天内只要监测到冰雹降落就算做一个冰雹日或降雹日，故研究降雹日的地闪活动特征即对应冰雹云的地闪活动特征。而根据降雹资料显示2012年山东地区共有11个降雹日，其中单日只有一次降雹的有7天，有4个在1天时间里在不同地区观测到有降雹的情况发生。如表1所示,在这18次降雹过程中，除去3月21日这一天地闪的极性都为负外，其他17次过程负闪比例均小于99%，小于山东地区年总负闪比例[14]，并且有几次过程的负闪比例在50%以下，故能得出降雹日的正地闪比例比平常高，正闪活动也比非降雹日活跃。由统计数据还能得出，当降雹区域24小时总闪电数大于800次时，其负闪总数与总闪电数的比值都大于90%，可能的原因也许是强降水单体风暴过程引起的，强降水单体雷暴闪电发生频繁，且有研究表明负地闪比例高的风暴属于强降水单体，正地闪比例高的风暴属于弱降水风暴。
在5月24日，6月14日，及6月21日，及9月19日这4天里每日发生了至少两次降雹过程，而这其中可以看成是冰雹云移动而造成的连续降雹要根据降雹的时间和地点来定，可以认为空间上距离离得近、时间跨度足够短的两次降雹
4 过程认为是一次过程。5月24日的四个冰雹降落的区域之间的距离均在75km以内，而一般中尺度强风暴的典型水平尺度在 25至250 km，而对冰雹云的识别可以从闪电频次来入手，黄彦彬[16]等的研究表明弱冰雹云的闪电频数一般为30～
70次/( 5 min) ;，而强冰雹云的闪电频数基本上都大于50次/ ( 5 min)[16] ,参考这个标准初步判断这几次的降雹过程应都为弱冰雹云，故距离上取75km是合适的，那从空间上看6月14日，6月21日及9月19日都不可看做只有一次降雹；而时间上若以10分钟为标准，那么5月24日在茌平和禹城的降雹可以看做是一次天气过程。纵观2012年每次降雹过程的地闪总数，发现3月21日和9月19日这两天的地闪活动较少，而除去6月21日栖霞站外6、7月降雹日的闪电活动较为频繁，这也与山东地区闪电的季节分布规律大致相同：夏季闪电最多, 占全年的92.79%, 秋季闪电比例不超过1%，冬季闪电最少, 仅占全年总闪电的0.17%[14]有可能是冬季山东地区受冷高压控制，寒冷干燥使得闪电活动降低。
表2.1 2012年山东地区冰雹过程的地闪活动特征
日期 降雹点 降雹时间 持续时间min 总闪电数 -CG:CG%
2012/3/21 泗水 13:48 7 45 100
2012/5/15 诸城 13:04 5 59 74.6
2012/5/24 夏津 12:39 12 85 70.6
2012/5/24 平原 13:24 3 183 81.2
2012/5/24 茌平 13:51 4 93 79.6
2012/5/24 禹城 13:58 2 236 84.3
2012/5/26 福山 16:32 11 465 64.7
2012/6/2 寿光 17:16 4 1228 92.2
2012/6/10 邹平 09:25 3 5370 97.5
2012/6/12 蓬莱 15:17 25 354 76.8
2012/6/14 蓬莱 10:49 15 3385 93.8
2012/6/14 安邱 18:21 4 2385 94.5
2012/6/21 栖霞 16:01 6 25 68
2012/6/21 寿光 16:43 3 863 91.2
2012/7/12 垦利 8:42 6 3282 98.7
2012/9/19 加祥 15:28 12 34 44.1
2012/9/19 平阴 18:20 17 12 66.7
2012/9/19 朝城 16:53 4 36 47.2
2.2 冰雹云的闪电时空分布特征
2.2.1地闪频数的时间分布特征
5 云对地的闪电频数变化一直是识别、预警冰雹云的重要方法，叶宗秀等在甘肃永登等地针对冰雹云的闪电平数特征进行了观测，周筠君等[3]研究陇东地区冰雹云系发展演变发现每5分钟地闪频数的最大值一般是出现在降雹前6～ 16分钟之间，冯桂力等[13]对河南地区的冰雹云的闪电特征研究表明：在冰雹云发展的阶段，闪电频数存在明显的“跃增”，现象，且正闪活动增加。
图2.2 3月21日和5月15日冰雹落区附近地闪频数随时间的变化
图2.1（a）是3月21日泗水，降雹时间13:48至14:05，该时间之前在以降雹点为中心、半径为75km范围内未检测到地闪发生，当日的地闪总数为45次，极性全为负。图2.1（b）5月15日在诸城13:04至13：09降雹，降雹过程中闪电频数上升，并在降雹后达到峰值。这两次的降雹过程并未出现降雹前闪电频数“跃增”的现象，相反在5月15日闪电频数在降雹过程中持续增加，在降雹后6min达到峰值9次/5min。而3月21日地闪频数低，正闪频数为0。图3反映的是正闪频数和总闪频数的分布，来研究正负闪频数情况，发现在降雹前正闪频数增闪电多为正闪，而降雹后闪电频数达到峰值时，闪电极性以正极性为主。
图2.3 5月15日闪电频数分布直方图（黑色箭头标注的是降雹时刻） a b
成都2015年7月27日冰雹天气诊断分析
成都2015年7月27日冰雹天气诊断分析
发表时间：2018-08-10T13:26:31.660Z 来源：《科技新时代》2018年6期 作者： 陈静林
[导读] 冰雹是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害，并经常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。
（四川省成都市蒲江县气象局，四川蒲江 611600）
摘要：本文利用常规气象观测资料、NCEP 全球分析资料等相关资料对成都2015年7月27日冰雹天气过程诊断分析。结果表明：本次冰雹强对流天气发生过程500hPa亚欧大陆高纬区域主要表现为经向环流形势，成都处在东北冷涡后部，受冷空气影响较大。850hPa上主
要受暖气团影响，气温较高，降水比较少，前期积聚大量不稳定能量。500hPa处有冷温度槽和850hPa暖温度脊在成都上空区域叠加，导
致大面积位势不稳定，地面辐合线及移动触发冰雹、雷雨、大风等强对流天气出现。
关键词：成都；冰雹天气；天气形势；诊断分析
引言
冰雹是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害，并经常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。多年来，许多气象学者对冰雹天气发生发展的物理机制以及结构演变特征开展了研究工作。刘仁亮等学者对一次冰雹天气过程个例的分析研究指出，
在冰雹发生前，大气中积聚着大量的不稳定能量，由于北方冷满、低槽的存在导致冷空气南下造成的切变线或者锋面系统导致积累的不稳
定能量释放而产生；孙莹等对出现在广西的一次冰雹天气个例展开研究以及强对流系统的数值模拟，深化了对冰雹云各个发展阶段的动力
结构、流场结构和回波结构特征的认识。成都位于四川盆地西部，成都平原腹地，属亚热带季风性湿润气候，冰雹是成都的主要灾害性天
气现象之一，几乎每年均会因为冰雹天气的发生而导致给当地工农业生产以及均造成不同程度的危害。基于此，本文以2015年7月27日的
成都的一次冰雹天气过程进行诊断分析，以期掌握冰雹天气发生发展机制，进一步提升人们对冰雹天气的认识以及今后同类天气的预报预
北京一次大雹天气过程的闪电活动特征分析
北京一次大雹天气过程的闪电活动特征分析
郭润霞;张文龙
【摘 要】由于受闪电监测系统限制,已有研究多局限于强对流天气的地闪(cloud-to-ground lightning,CG)活动特征.本文利用VLF/LF三维闪电监测定位资料,结合雷达观测等资料对北京地区一次典型大雹天气过程的全闪活动特征进行了分析.结果表明:降雹发生前,闪电活动主要分布在对流系统的后部,闪电数较少,且以负地闪活动为主;降雹期间,闪电频数显著增加,云闪(intracloud lightning,IC)及正地闪活动明显加强,该阶段闪电活动主要集中在对流系统强回波中心及其前部雷达反射率因子梯度较大的区域;降雹结束之后,强回波中心基本移出北京,北京范围内的闪电频数明显减少.正闪比例在降雹发生前逐渐增大,在降雹期间稳定维持在较大值,降雹结束后迅速减小;云闪比(云闪频数/总闪频数)表现为降雹发生前和降雹结束后逐渐增大趋势,在降雹期间基本维持稳定少变.闪电的电流强度主要集中在5—50 kA之间,20
kA以下的低雷电流强度的云闪和地闪多发生在降雹期间及降雹结束后,而20 kA以上的高雷电流强度的云闪和地闪在降雹发生前占有很大比例,小于5 kA的云闪在大雹发生期间所占比例明显高于地闪.降雹发生前及降雹结束后云闪发生高度在2—6
km,降雹期间有所抬升,约为2—8 km.闪电频数峰值超前于降水峰值5—20 min.
【期刊名称】《气象与环境学报》
【年(卷),期】2019(035)003
【总页数】8页(P10-17)
【关键词】三维闪电特征;冰雹;云闪;地闪;闪电频数
【作 者】郭润霞;张文龙 【作者单位】兰州中心气象台,甘肃 兰州730000;中国气象局北京城市气象研究所,北京100089;中国气象局北京城市气象研究所,北京100089
【正文语种】中 文
【中图分类】P458.1+21.2
引言
云闪(intracloud lightning，IC)和地闪(cloud-to-ground lightning，CG)常与对流活动以及冰雹、强降水、雷暴大风等强天气现象紧密联系，利用闪电定位资料有助于预报雷暴的发生、发展和减弱。
东北冷涡下两次雷电过程特性对比分析
东北冷涡下两次雷电过程特性对比分析
冯民学;钟颖颖;王业成;焦雪;徐彬彬
【摘 要】利用卫星、闪电和电场等资料对2009年6月江苏的两次受东北冷涡影响所致的雷电过程进行对比分析,探讨了发生雷电过程的天气形势和卫星产品等对强对流天气的指示作用,初步得出了同一环流背景下的两次雷电过程的特征:两次雷电过程都具备了较好的不稳定条件,但由于能量分布的差异,过程影响范围有所不同;5日雷电过程伴随冰雹,其正闪比明显高于只有闪电发生的21日;相当黑体亮度温度高低预示着对流活动活跃程度,大部分闪电分布在云顶温度低值区,或者温度梯度较大的对流旺盛区域;两次过程电场快变抖动都提前于地闪发生.
【期刊名称】《灾害学》
【年(卷),期】2010(025)004
【总页数】5页(P54-58)
【关键词】对比分析;卫星资料;雷电过程;冷涡;电场
【作 者】冯民学;钟颖颖;王业成;焦雪;徐彬彬
【作者单位】南京信息工程大学,大气物理学院,江苏,南京,210044;江苏省防雷中心,江苏,南京,210009;南京信息工程大学,大气物理学院,江苏,南京,210044;南京市气象局,江苏,南京,210009;江苏省防雷中心,江苏,南京,210009;南京市气象局,江苏,南京,210009
【正文语种】中 文
【中图分类】P427.3
0 引言
2009年6月5 日和21日，受东北冷涡和高空槽的影响，江苏地区出现了两次较大范围的强降水过程和强雷暴天气。两个过程影响都在午后到晚上，并且发生了密集的闪电。
江苏省位于江淮下游，地势低平。全省为暖温带－亚热带、湿润－半湿润季风气候，是冷暖气流频繁交汇的地带。江苏省雷电主要集中在夏季的6－8月，其中7月是雷暴高发期，出现雷电的次数最多［1］。这主要是因为夏季地面温度高，若高空有冷气流入侵，只要有较好的触发机制，就很容易产生强对流天气。因此本文使用卫星资料、江苏省气象部门闪电定位仪的数据以及南京信息工程大学研制的电场仪数据等对6月的两次同一形势所致的雷电天气发生机制进行对比分析，寻求雷电天气的普遍特征和差异，可以为以后雷电天气的研究提供一些帮助。
冰雹天气气候特征及潜势预报方法研究
※气象科学 农业与技术 2017, Vol.37, No.12 239
冰雹天气气候特征及潜势预报方法研究
刘小杰1 李天宇1 徐震宇1 贾有福2
（1.松山区气象局，内蒙古 赤峰 024000；2.赤峰市气象局，内蒙古 赤峰 024000）
摘 要：为了掌握赤峰地区冰雹天气的气候特征及潜势，对赤峰地区7个测站近30d的雹暴常规观测和气象资料进行分析，
得出冷涡为赤峰地区冰雹天气的主要影响因素，并且冰雹天气需要较大的能量和垂直风切变。赤峰地区的冰雹出现在每年
的4—10月，并且以6、7月居多。冰雹的出现会严重影响到赤峰地区农作物的生长和收成，还会给当地居民带来极大的灾害。
因此，对赤峰地区冰雹天气气候特征及潜势预报方法进行研究具有非常重要的现实意义。
关键词：赤峰地区；冰雹天气；气候特征；潜势预报
中图分类号：S162 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632212
冰雹是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾
害，其虽持续的时间较短，但因为来势猛、强度大，并
伴有强风、强降雨及气温骤降等气候特点，使其给当地
的农业及经济造成极为严重的影响，有时甚至还会造成
大量的人员伤亡。赤峰地区每年都遭到冰雹灾害，并对
当地造成了极为严重的损失。因此，对冰雹天气气候特
征及潜势预报方法进行研究，能够对冰雹天气进行一定
的预测，从而提醒人们做好相应的防御工作，以减少冰
雹灾害所带来的损失。
1 冰雹天气物理量特征
1.1 稳定度参数分析
一般来说，冰雹天气的形成需要较大的能量，本文
主要通过K指数和CAPE这2个参数，对其产生的能量
值大小进行了分析。
通过对数据的统计和分析可以得出，赤峰地区10次
出现冰雹的天气中，有9次的K指数大小在30以上，还
有1次的K指数大小为28；而所发生的10次冰雹天气，
其CAPE指数都>700，并且有7次冰雹天气的产生，其CAPE指数在1000以上。
在冰雹天气发生的当日，通过对CAPE指数的统计
人工防雹中冰雹云的识别
安徽农学通报，Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．Ｂｕｌ１．２０１０，１６（０８） １３９ 人工防雹中冰雹云的识别 周丽华 刘金梅 （齐齐哈尔分局克山农场气象站，黑龙江克山１６１６２１） 摘要：冰雹是一种严重的农业灾害性天气。介绍了不同条件下几种冰雹云的识别方法，主要有：云体识别冰雹云， 闪电、雷声识别冰雹云，气象要素变化识别冰雹云，雷达识别冰雹云和卫星云图识别冰雹云等。 关键词：人工防雹；冰雹云；识别 中图分类号Ｐ４１ ２．１ ５ 文献标识码Ｂ 文章编号１ ００７—７７ ３１（２ ０１ ０）０８—１ ３９—００１ 克山县平均每年出现冰雹５～８次，受灾作物面积超过 １．３３万ｈｍ ，约占耕地面积５．６％，经济价损失达３００多万元。 冰雹天气是一种严重农业灾害性天气，冰雹出现的范围虽 然小，时间短，但来势猛，强度大，并常伴随着狂风暴雨，对 农作物危害极大。雹粒降落在作物茎、叶和果实上，引起很 大的机械损伤，大的冰雹能导致处在开花期的和成熟期的 作物受到毁灭性的伤害，轻者减产，重者绝产，同时由于作 物受到创伤，容易发生病虫害；较大的冰雹还可以损坏房 屋，砸伤人畜，造成严重的灾害。 冰雹常在春夏之交和夏秋之交的季节发生较频繁一般 出现是５月下旬至９月上中旬，６～８月份出现最多。一天中 出现的时间是ｌ２—２０时。但随着近几年冰雹路径的改变 和天气变化的异常，降雹时间也有所改变，连续克山县几年 都有冰雹出现在夜间的记录，造成了很大的经济损失。在人 工防雹中，如何正确的判断雹云是很重要的一环，如果是雹 云，不进行作业或不及时作业，必然起不到防雹作用，若不 是雹云，而是一般的雷雨云，由于误判而进行作业结果造成 浪费。大多是在作业时不具体区别雷雨云与冰雹云。 下面分别介绍不同条件下雹云识别的几种方法。 １云体识别冰雹云 云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的 混合物组成的可见聚合体。气象上，可以看云识天气变化， 特别是冰雹云的识别对减灾尤为重要。冰雹云体比积雨云 体更为庞大，云顶高耸突起，并发展成砧状或鬃状、呈白 色，云底较平、较低。雹云的云头和云底翻滚、扰动很剧烈， 常伴有快速移动的碎云。云体除雷雨云主体乌黑色外，在 云的边缘和底部常发黄、发红，即云黄有雹。有谚语说，“云 打架，雹要下”，和“云回头，不留情”。 ２闪电、雷声识别冰雹云 冰雹云与雷雨云同属于积雨云。由于积雨云中各种粒 子带有正负电荷，形成了云中强电场可达１０ ０００ｖ，闪电就 是积雨云中电场放电通道形成的强光现象，人们利用闪电 的频数和闪电形状区分冰雹云与雷雨云，闪电次数越多， 横闪出现的次数越多，形成冰雹的概率越大。冰雹云的雷 声常称为拉磨雷，雷声沉闷，且声音持续相当时间，有“响 不透，完不了”的感觉，这说明冰雹很快就要降落。 ３气象要素变化识别冰雹云 雹云过境前后各种气象要素都要发生突变，风向由东 北转向西北。气温明显降低，湿度增大，气压下降这些变化 在短时间内是急剧的。 ４雷达识别冰雹云 判断冰雹云的具体指标：（１）回波顶高≥９．５ｋｍ；（２）回 波强度≥４Ｏ分贝；（３）衰减３０分贝的强回波顶高≥６ｋｍ；（４） 回波形状具有明显的指状、沟状、“Ｖ”型缺口、涡旋、前悬 回波和跃增等特征。 ５卫星云图识别雹云 冰雹是一种强对流天气现象，一般情况下，当强对流 天气出现时，９５％以上的图象相应有中尺度云团。所谓中 尺度云团是指在卫星云图上，云顶温度小于或等于一３２℃， 水平尺度在１００ ５００ｋｍ，外观呈圆形或近似圆形的云团， 生命史为１～１０ｈ。中尺度云团多发生在冷涡、副热带高压 北侧及切变线等对流性不稳定系统中。在高空冷涡系统配 合下，出现涡旋云系后经过５—７ｈ，接近中午时，就出现对 流单体，有时两个对流单体发展很快合并成一个中尺度云 团，而引起降雹。应用卫星云图中的涡旋云系研究得出形 成冰雹云的规律如下：（１）涡旋云系的后部在午后出现积 雨云线或细胞状云排列，当对流增强，并移近高空槽时会 出现降雹。（２）涡旋云系与冷锋云系相汇合，冷锋云系分裂 处，其南部有偏南急流，午后发展成雹云。（３）涡旋云系南 线与冷锋暖区对流云系和中尺度云系相汇合即可触发成 冰雹云。 其他的还有：如发现有回头云、通常在冰雹降落之前下 的雨滴都是大而凉，这些现象都是冰雹降落的前兆。 （张宏民编，孔爽校） 作者简介：周丽华（１９６５一），黑龙江克山人，本科，气象工程师。 收稿日期：２０１０—０３—２３
冰雹是怎样形成的
冰雹是怎样形成的
冰雹是怎样形成的?
冰雹的形成是一个复杂的过程，一般冰雹降落的同时，往往还有 “雷暴”天气与之相伴。冰雹是从发展强盛的积雨云中降落的直径达5毫米以上的固态降水物，有球状、锥状、和不规则形状等。冰雹云个体高大，很像耸立的高山。冰雹云是雷雨云进一步发展而成的。它的云层一般很厚，云中对流很强，云顶高度可达10000米以上的高空，温度一般低至零下30—40℃。云体的下部是暖云，距地面1000米左右，温度较高，多为水滴;云体的中、上部是冷云，主要由冰晶、小雪花和过冷水滴混合组成。冰雹云中上升气流很强，它将云下部不断增长的水滴送到云的中部成为过冷水滴。云中的下沉气流可将上部的冰晶、雪花带到中部，过冷水滴与冰晶或与雪花碰撞在一起，逐渐增长而形成霰或自然冻结成冻滴。冻滴和霰就是冰雹的核心。由于云中含水量较为丰富，上升和下沉气流在云中不断地起伏运动，大量的过冷水在冻滴上或霰上冻结或凝华，冰雹核就形成了。冰雹核在云中0℃层随上升和下沉气流不断升降、运动和增大，就像“滚雪球”越来越大，当上升气流再也托不住不断增大的冰雹时，便降落到地面，成为我们所看到的冰雹了。冰雹形成的时间很短，一般仅有5—10分钟左右。其直径一般为5—50毫米，大的可达30厘米以上。
冰雹的危害
冰雹对农业的影响是巨大的。每年的4月至6月是我国冰雹灾害发生的最频繁时期，是冰雹的高峰期。这个阶段恰好是每年农业春耕的季节。冰雹的危害主要表现在冰雹从高空快速落下，发展移动快，影响大。再加上狂风暴雨，其破坏力加强，往往让农民措手不及，直接威胁人畜安全，有的甚至导致地面人员伤亡。直径较大的冰雹会对正在开花结果的果树、玉米、蔬菜等作物造成毁灭性的伤害，导致粮田颗粒无收，直接影响城市的季节性供应。一年四季，有丰收希望的庄稼会在瞬间消失，同时，居民的房屋也会被摧毁。
冰雹多发季节
春夏秋三季会下冰雹，4~7月占总量的70%，冰雹属于一种强对流天气，而“强对流天气”的最主要特点就是地面水蒸发得很快。强对流天气一般发生在气温较高的夏季，我国夏天会有夏季风从太平洋上吹来，和西伯利亚来的低气压形成强对流天气，从太平洋来的暖湿空气中的水蒸汽因为温度急剧下降就会形成冰雹。
冰雹的危害和防治措施（2篇）
冰雹的危害和防治措施
一、冰雹的危害
冰雹虽然持续时间不长，一般为数分钟，可是来势猛，强度大，还常常伴随着狂风暴雨，所以往往给局部地区农业造成严重损失，甚至颗粒无收。冰雹的危害决定于降雹范围、雹块大小、持续时间及堆积厚度。冰雹对作物的危害是很大的，可使农作物遭受机械损伤。作物种子及其发育阶段，大的冰雹袭击猛或下雹时间较长，农作物受害就重。处在开花期或成熟期的作物较处在幼苗期受害重，
甚至能造成毁灭性的伤害。果树林木遭到雹灾，当年和以后的生长均受影响，受到创伤还易发生病虫害。除了对农作物的影响，大的冰雹常常毁坏庄稼和砸伤人畜，造成灾害。冰雹对交通运输、房屋建筑、工业等方面也都有不同程度的危害。____年____月，一场冰雹袭击了加拿大东部和美国东北部分地区，机场被迫关闭，铁路、公路停运，____万人失去电力供应。____周以后，仍有____万人未恢复电力供应，有些地方甚至停电长达____周。因此，如何减轻冰雹的灾害是发展国民经济，特别是农业生产中的一个重要问题。
冰雹和它所伴随的雷暴、大雨、飑线及龙卷等，是中国经常出现的灾害性天气之一。中国冰雹分布范围之广，年降雹日数之多，降雹季节之长，所造成灾害之严重，在世界亦很突出。在中国古书上关于雹灾的记载很多，历史上黄河中游地区有记录的雹灾在____次以上。我国每年因冰雹所造成的经济损失约为几亿元到十几亿元。____年____月____日大范围冰雹横扫江西、湖北、安徽、江苏、浙江、上海，受灾农田达____万亩，倒塌房屋____万间。我国冰雹最多的地区是青藏高原，例如西藏东北部的黑河(那曲)曾降冰雹____天，最少的年份也有____天，班戈____天(最多年____天，最少年____天)，申扎____天(最多年____天)，安多____天(最多年____天)，索县____天(最多年____天)等，均出现在青藏高原，每年平均有____天冰雹(最多年);其次为大兴安岭至阴山、太行山一带，另外天山、长白山、祁连山、云贵高原等也是冰雹较多的地区。每天12～18点，每年春夏之交和夏秋之交是冰雹最易活动的时期。从历史资料来看冰雹活动也有一定的规律性，____年以来降雹较多的年代是____年、____年、____年、____年、____年、____年、____年、____年，平均大约3～____年一次。
2009年6月6日鄂北冰雹天气过程分析
第２８卷第２期 ２０１２年４月 气象与环境学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ ＶＯ１．２８ ＮＯ．２ Ａｐｒｉｌ ２０１２
张萍萍，龙利民，张宁，等．２００９年６月６ Ｅｔ鄂北冰雹天气过程分析［Ｊ］．气象与环境学报，２０１２，２７（２）：１０—１５． ＺＨＡＮＧ Ｐｉｎｇ—ｐｉｎｇ，ＬＯＮＧ Ｌｉ－ｒａｉｎ，ＺＨＡＮＧ Ｎｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ ｈａｉｌ ｗｅａｔｈｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｏｎ Ｊｕｎｅ ６， ２００９［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１２，２７（２）：１０—１５．
２００９年６月６日鄂北冰雹天气过程分析
张萍萍 龙利民 张宁 王晓玲 胡昌琼
（１．武汉中心气象台，湖北武汉４３００７４；２．湖北省气象局，湖北武汉４３００７４）
摘要：利用常规观测资料和ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ再分析资料等，对２００９年６月６日鄂北冰雹天气发生前的抬升、水汽及不稳定 条件进行了诊断分析。结果表明：地面中尺度辐合线为冰雹天气发生提供了抬升条件，促进强对流天气爆发；垂直水汽分布上， 中低层干盖的形成有效地抑制了边界层对流的发展，为不稳定能量的积聚创造了有利条件；地面干线的形成，增加了大气的潜 在斜压性，促进了次级环流的发展，增加了大气不稳定性。多普勒天气雷达资料以及闪电定位等监测数据分析表明：雷达回波 组合反射率强度、回波顶高和垂直液态水含量的迅速跃增，对降雹预报有较好的指示意义；１０ ｍｉｎ闪电频次在降雹前出现了２０ 次以上峰值，可以发布冰雹预警信号。 关键词：冰雹；中尺度辐合线；干盖；干线；诊断分析 中图分类号：Ｐ４５８．１ ２１．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—５０３Ｘ（２０１２）０２—００１０—０６
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冰雹的专题
冰雹的简单介绍
冰雹是一种从强烈发展的积雨云(这种云也叫冰雹云)中降落下来的冰块或冰疙瘩，人们通常称它为“雹子”。
从冰雹云中降落到地面的冰雹根据它的大小，软硬程度和结构等等大致可以分为如下四种:
冰雹:直径在5毫米以上的冰块，比较硬，落地会反跳；每个雹块都由一个不透明的核心和核心外面层层透明和不透明交替出现的冰层组成。这是一种危害性最大的冰雹。
软雹:结构松散，重量轻,着地容易破碎，这类冰雹叫软雹。这种冰雹造成的危害较小。软雹一般在较高纬度或者在高原上出现。有人认为，云中的冰雹由于受高空爆炸作用的影响有时会变成软雹。
冰丸:直径5毫米以下的固体小冰球或小冰块，结构坚硬，落到地面会反跳，所以有人也叫它为小冰雹。其危害较冰雹轻。
霰:直径2-5毫米的白色或乳白色不透明颗粒状固体降水物，结构松软，着地易破碎，常呈球形或圆锥形，有点像米雪,不过米雪的直径一般都在1毫米以下。
冰雹的结构
如果把冰雹切成薄片，放到显微镜下观察，可以看到冰雹内部构造很不均匀，冰雹的中间有一个核，叫雹核，主要是由霰粒或软雹构成，也有由大水滴缓慢冻结而成透明冰核的。雹核的外面交替地包裹着几层透明和不透明的冰层，有人见过十多层甚至三十层的冰雹，在冰层中还夹杂着大小不同的气泡。
冰雹是怎样形成的
冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云，而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹。
积雨云和各种云一样都是由地面附近空气上升凝结形成的。空气从地面上升，在上升过程中气压降低，体积膨胀，如果上升空气与周围没有热量交换，由于膨胀消耗能量，空气温度就要降低，这种温度变化称为绝热冷却。根据计算，在大气中空气每上升100米，因绝热变化会使温度降低1度左右。我们知道在-定温度下，空气中容纳水汽有一个限度，达到这个限度就称为“饱和”，温度降低后，空气中可能容纳的水汽量就要降低。因此，原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和，空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上，形成水滴。当温度低于摄氏零度时，过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶。这些水滴和冰晶聚集在一起，飘浮于空中便成了云。
冰雹
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的。一般为三层：最下面一层温度在0℃以上，由水滴组成；中间温度为0℃至-20℃，由过冷却水滴、冰晶和雪花组成；最上面一层温度在-20℃以下，基本上由冰晶和雪花组成。
在冰雹云中气流是很强盛的，通常在云的前进方向，有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入，从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通，所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽，并且支撑冰雹粒子停留在云中，使它长到相当大才降落下来。
在冰雹云中冰雹又是怎样长成的呢?在冰雹云中强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动着，其中有一些水滴和冰晶并合冻结成较大的冰粒，这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积区，就可以成为冰雹核心，这些冰雹初始生长的核心在含水量累积区有着良好生长条件。雹核A在上升气流携带下进入生长区后，在水量多、温度不太低的区域与过冷水滴碰并，长成一层透明的冰层，再向上进入水量较少的低温区，这里主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成，雹核与它们粘并冻结就形成一个不透明的冰层。这时冰雹已长大,而那里的上升气流较弱，当它支托不住增长大了的冰雹时，冰雹便在上升气流里下落，在下落中不断地并合冰晶、雪花和水滴而继续生长，当它落到较高温度区时，碰并上去的过冷水滴便形成一个透明的冰层。这时如果落到另一股更强的上升气流区，那么冰雹又将再次上升，重复上述的生长过程。这样冰雹就一层透明一层不透明地增长；由于各次生长的时间、含水量和其它条件的差异，所以各层厚薄及其它特点也各有不同。最后，当上升气流支撑不住冰雹时，它就从云中落下来，成为我们所看到的冰雹了。
雨是由云“变”来的。雨滴的体积是云滴体积的100万倍。也就是说，要100万个云滴才能构成一个雨滴。在湿空气中，因冷却而凝结出云滴。对于云体温度高于0℃的暖云来说，云中存在大小不同的云滴，大云滴下降速度快，上升速度慢；小云滴下降速度慢，上升速度快。于是，由于大小云滴相对速度的差异，使得大云滴有机会与小云滴相撞，结果小云滴就合并到大云滴中去了。这样，大云滴不断地增大，又因为上升气流分布不均匀，大云滴可以在云中多次上下运动，再加上云内的湍流作用，大云滴增大的机会就增加，于是大云滴越来越大，直到上升气流托不住它，掉下来成为雨.云是由许多小水滴和小冰晶组成的，雨滴和雪花是由这些小水滴和小冰晶增长变大而成的。在水云中，云滴都是小水滴。它们主要是靠继续凝结和互相碰撞并合而增大成为雨滴的。 冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时，冰晶表面会增热而有些融化，并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次，冰晶便增大了。另外，在云内也有水汽，所以冰晶也能靠凝华继续增长。但是，冰云一般都很高，而且也不厚，在那里水汽不多，凝华增长很慢，相互碰撞的机会也不多，所以不能增长到很大而形成降水。即使引起了降水，也往往在下降途中被蒸发掉，很少能落到地面。 最有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候，对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华，而过冷却水滴却在蒸发，这时就产生了冰晶从过冷却水滴上"吸附"水汽的现象。在这种情况下，冰晶增长得很快。另外，过冷却水是很不稳定的。一碰它，它就要冻结起来。所以，在混合云里，当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候，就会冻结沾附在冰晶表面上，使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时，便落到地面，这就是雪花。