[科普中國]-冰雹天氣監(jiān)測

近年來，各地為了及時、準確地監(jiān)測冰雹云發(fā)展，為防雹作業(yè)提供預(yù)警、預(yù)報，紛紛采用了通過閃電定位系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖和天氣雷達等多種手段對冰雹云進行監(jiān)測識別，使得防雹作業(yè)取得了一定的成效。強雹云為雹塊D≥10mm造成農(nóng)作物較大災(zāi)害，未達此指標的降雹為弱雹云。

簡介近年來，各地為了及時、準確地監(jiān)測冰雹云發(fā)展，為防雹作業(yè)提供預(yù)警、預(yù)報，紛紛采用了通過閃電定位系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖和天氣雷達等多種手段對冰雹云進行監(jiān)測識別，使得防雹作業(yè)取得了一定的成效。1

閃電定位系統(tǒng)的監(jiān)測用閃電計數(shù)器測量風(fēng)暴中的閃電頻數(shù)，葉宗秀(1982)發(fā)現(xiàn)雷雨云、弱雹云和強雹云它們的閃電頻數(shù)有明顯的不同。強雹云為雹塊D≥10mm造成農(nóng)作物較大災(zāi)害，未達此指標的降雹為弱雹云。三例之間閃電頻數(shù)每5 min峰值差別很大，說明云中產(chǎn)生冰雹與電場強度有關(guān)，閃電次數(shù)愈多，形成強雹的概率愈大。三類云的閃電頻數(shù)分布曲線有明顯差別(圖），雷雨云的閃電頻數(shù)大于60次/5 min的占總測量數(shù)的10%以下，而大于100次/5 min的雷雨云僅占1%，強雹云則占44%，弱雹云也達22%。強雹云的閃電活動與強回波頂高關(guān)系密切，它們隨時間的演變趨勢基本一致。

河北省統(tǒng)計5 min最高閃電頻數(shù)，雷雨云平均73次，弱雹云平均165次，強雹云平均381次。新疆昭蘇發(fā)現(xiàn)閃電頻率與雹暴出現(xiàn)季節(jié)有關(guān)，盛夏頻率高，9月份以后頻數(shù)減少，但仍是雹云遠高于雷雨云，由于降雹常出現(xiàn)于最大閃電頻數(shù)峰值時刻，只能用于事后分析，可考慮采用閃電頻數(shù)增長率這一指標。河北的資料表明，從閃電增長特征識別雹云準確率為87%。

雹云多橫閃，北京一次出現(xiàn)冰雹的降水過程統(tǒng)計，閃電總數(shù)152，橫閃93，占61.3%，其他地方也有類似資料。

雷聲的能量(dB)主要分布在40～1000 Hz范圍內(nèi)，其中7o%在63～315 Hz，主峰值在80～160 Hz。降雹云的雷聲峰值頻率在100 Hz左右，非降雹云平均為160 Hz。降雹云峰值頻率低于雷雨云。統(tǒng)計表明降雹雷聲頻譜在63～125 Hz的能量比160～315 Hz的能量高，而雷雨云相反。這一特征正好說明農(nóng)諺“悶雷下雹”的真諦。1

衛(wèi)星云圖的監(jiān)測衛(wèi)星云圖上中小尺度系統(tǒng)云可以分辨，只要仔細分析每個云團的結(jié)構(gòu)并與降雹實況對比分析，就不難識別形成冰雹云的云區(qū)特征。

遼寧省氣象局應(yīng)用衛(wèi)星云圖中的渦旋云系概括雹云形成的基本特征為

a.渦旋云系的后部在午后出現(xiàn)積雨云線或細胞狀排列，每當對流增強并移近高空槽時會降雹；

b.渦旋云系與冷鋒云系相匯合，冷鋒云系分裂處，其南部有偏南急流，午后發(fā)展為冰雹云；

c.渦旋云系南線與冷鋒暖區(qū)對流云系同中尺度云系匯合，即可觸發(fā)冰雹云。1

冰雹云的雷達監(jiān)測使用天氣雷達監(jiān)測冰雹云，主要對可能降雹的回波進行連續(xù)跟蹤觀測。在回波產(chǎn)品中，注意出現(xiàn)的特殊回波形態(tài)、運動特征以及回波參量的變化。

對于監(jiān)測冰雹天氣應(yīng)特別注意：

a，回波的躍增特征。冰雹云在生成-發(fā)展-成熟過程中，有一個躍增階段。當回波出現(xiàn)躍增，特別是強回波區(qū)(30 dBz)的突增，常導(dǎo)致冰雹的形成而出現(xiàn)地面降雹；

b，“中空”的初始回波。河北、山東以及新疆等地觀測資料分析指出，由于冰雹云生成發(fā)展迅速，為了不貽誤作業(yè)時機，雷達應(yīng)首先觀測距離作業(yè)點30～60 km的中空(高度4～7 km)區(qū)域，是否出現(xiàn)10 dBz以上的初始回波。若出現(xiàn)，可能預(yù)示著該地區(qū)不久將出現(xiàn)冰雹天氣；

c，回波的合并。幾塊回波的匯集或合并，常促進云體的發(fā)展增長，使回波跨入低溫區(qū)，容易形成冰雹天氣過程。

d，回頭云。因氣流耦合或高山的影響而形成的回頭云，常導(dǎo)致嚴重雹災(zāi)。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

劉勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院