6月12日下午至夜間，北京市大部分地區(qū)出現(xiàn)雷陣雨天氣，雨量分布極不均勻，東北部及通州北部達(dá)暴雨量級(jí)，局地大暴雨。延慶、懷柔、密云、平谷、順義、昌平、通州、朝陽、大興、豐臺(tái)、房山多區(qū)局地出現(xiàn)冰雹，最大冰雹直徑5厘米。
不少市民拍到，密密麻麻的冰雹落在窗戶上，發(fā)出清脆的響聲，有的地方地面上覆蓋了厚厚的一層。一些農(nóng)戶的蔬菜大棚遭受損失，室外停放的汽車也不能幸免，擋風(fēng)玻璃被“轟”成篩子，有的甚至整個(gè)被砸碎。
北京此次冰雹為何又大又密
據(jù)北京市氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員翟亮介紹，北京周末連續(xù)兩天的強(qiáng)對(duì)流天氣，均受高空冷渦系統(tǒng)影響，冷渦配合大氣中的水汽輸送，在不穩(wěn)定大氣層結(jié)條件下，形成了逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋雨帶，雨帶內(nèi)強(qiáng)烈發(fā)展的對(duì)流風(fēng)暴，給北京帶來了短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹、雷暴、大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。
具體來說，6月11日和12日的強(qiáng)對(duì)流天氣過程又有所差異，11日由于高空缺乏足夠的干冷空氣介入，強(qiáng)對(duì)流天氣的類型主要以短時(shí)強(qiáng)降雨為主。相反，12日由于冷渦旋轉(zhuǎn)過程中，高空帶來明顯的干冷空氣，造成高低空溫差進(jìn)一步加大，對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)急劇增強(qiáng)，0℃層和-20℃層高度下降到非常有利于冰雹形成的高度，在低空切變線等中尺度天氣系統(tǒng)觸發(fā)對(duì)流后，對(duì)流風(fēng)暴迅速發(fā)展并加強(qiáng)，造成北京地區(qū)多地出現(xiàn)明顯冰雹等災(zāi)害性天氣。
記者了解到，冷渦相當(dāng)于一個(gè)冷空氣的聚集地，這個(gè)冷性渦旋旋轉(zhuǎn)著“闖入”暖空氣地盤后，被暖空氣“包圍”，最終形成一個(gè)冷渦。冷渦一年四季都會(huì)出現(xiàn)，在夏季最活躍。對(duì)北京來說，冰雹每年的高發(fā)期就是6月中下旬，因?yàn)橄啾戎餮雌冢@個(gè)時(shí)候處于盛夏之前，大氣中的溫度層結(jié)還沒有那么暖，空中容易有干冷空氣下來，有助于冰雹形成。
據(jù)介紹，接下來兩天，冷渦系統(tǒng)逐漸東移，但北京仍未擺脫其影響，多雷雨天氣，午后至傍晚為雷雨多發(fā)時(shí)段，降雨云團(tuán)分散，局地性強(qiáng)。
夏季冰雹是如何形成的
北京六月下冰雹也登上了熱搜，網(wǎng)友們感嘆冰雹個(gè)頭大小的同時(shí)，也困惑于夏季形成冰雹的原因。
雖然冰雹里有個(gè)“冰”字，但其實(shí)，這種天氣現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在炎熱的夏季。冰雹主要出現(xiàn)在5至9月，這5個(gè)月的總雹日占全年雹日的80%以上，其中又以6月為冰雹盛行月。
冰雹出生和成長的地方，位于云層中-10℃到-30℃之間的部分。在這里，有大量的過冷水滴隨著氣流飄動(dòng)，而其中較大的過冷水滴通過凍結(jié)、凇附、凝華，形成了固態(tài)雹胚。雹胚形成以后，在不穩(wěn)定能量所致的強(qiáng)烈上升氣流的推動(dòng)下不斷運(yùn)動(dòng)，繼續(xù)吸收兼并附近的水滴，或利用自身表面的潮濕水膜，“捕獲”周圍的細(xì)小冰晶或冰粒子，從而不斷成長。
冰雹要想長大，需要足夠厚的-10℃到-30℃云層，也需要對(duì)流運(yùn)動(dòng)提供能量。冰雹通過0℃云層后會(huì)在墜落過程中不斷融化。0℃云層相對(duì)較低也是出現(xiàn)大冰雹的必要條件。
春夏季節(jié)，天氣轉(zhuǎn)暖，太陽把大地烤得滾燙，近地面極易形成不穩(wěn)定的濕熱空氣。當(dāng)高空有弱冷空氣時(shí)，“上冷下暖”容易引起空氣的強(qiáng)烈對(duì)流，濕熱空氣迅速上升，為冰雹的形成創(chuàng)造了極佳的條件。
而在冬季，近地面氣溫很低，不易產(chǎn)生強(qiáng)大的快速上升氣流，所以冰雹在冬季很難形成。
中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員方翀指出，我國出現(xiàn)的冰雹大多還是以直徑20毫米以下為主，尤其在冰雹頻發(fā)的高原地區(qū)，多數(shù)情況均為5毫米左右甚至更小的小冰雹。但在一些對(duì)流發(fā)展非常強(qiáng)的過程中，也會(huì)出現(xiàn)直徑達(dá)30毫米至50毫米的大冰雹，50毫米以上的冰雹則較為罕見。
一次冰雹過程會(huì)持續(xù)多長時(shí)間？方翀說，冰雹過程的持續(xù)時(shí)間較短，一般僅為2分鐘至10分鐘，少數(shù)情況下可持續(xù)十幾分鐘；高原地區(qū)的冰雹過程有時(shí)持續(xù)時(shí)間更長一些，少數(shù)可達(dá)30分鐘以上。
單次冰雹過程的影響范圍也不大，一般為寬約幾十米到數(shù)千米、長約數(shù)百米到十余千米的地帶。正是因?yàn)楸?ldquo;來去匆匆”，亦具有局地性，針對(duì)冰雹天氣的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)一直都是難題。
出現(xiàn)冰雹天氣是否存在“時(shí)間規(guī)律”？盡管一天內(nèi)任何時(shí)間均有可能降雹，但分析相關(guān)資料可知，我國各地在一天當(dāng)中有一個(gè)相對(duì)集中的降雹時(shí)段：大部分地區(qū)降雹時(shí)間70%集中在13時(shí)到19時(shí)，以14時(shí)到16時(shí)之間為最多。湖南西部、四川盆地、湖北西部一帶降雹多集中在夜間，青藏高原上的一些地方多在中午降雹。
平均每年會(huì)出現(xiàn)多少次冰雹天氣？方翀表示，分析1981年至2010年全國756個(gè)基本基準(zhǔn)站冰雹觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，我國黃淮、江淮、江南、華南及四川盆地的大部分地區(qū)年平均冰雹次數(shù)在1天以下，而湘西地區(qū)年平均冰雹次數(shù)在1天至3天左右；東北、華北北部、西南地區(qū)東南部的年平均冰雹次數(shù)約為1天至3天；冰雹高發(fā)區(qū)位于西藏中北部、青海南部和川西高原等海拔高度較高的站點(diǎn)，年平均次數(shù)在10次至15次以上，最高達(dá)35次。
我國發(fā)生冰雹次數(shù)最多的省份為西藏，但多為小冰雹，致災(zāi)性并不強(qiáng)。除高原地區(qū)外，北方發(fā)生冰雹較多的省份有甘肅、山西、河北等，年平均次數(shù)在2次至7次左右；南方冰雹災(zāi)害較嚴(yán)重的省份則為貴州、云南、湖南等地，年平均冰雹次數(shù)在2次至4次左右。
一般來講，當(dāng)冰雹直徑較大、過程持續(xù)時(shí)間較長、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵期相吻合時(shí)，冰雹天氣的致災(zāi)性會(huì)比較強(qiáng)。
我們可以防御冰雹嗎
作為防御冰雹的重要手段之一，人工防雹作業(yè)能有效避免和減輕冰雹災(zāi)害，對(duì)防災(zāi)減災(zāi)有積極的作用。人工防雹的主要原理是什么？在作業(yè)過程中有哪些需要注意的事項(xiàng)？為何有時(shí)冰雹還是防不勝防？
許多事物的產(chǎn)生都要經(jīng)過“胚胎”孕育的過程，冰雹也不例外。“人工防雹要做的就是通過各種途徑抑制雹胚的生長，使雹胚降落不到地面上，也就形成不了冰雹災(zāi)害。”中國氣象局人工影響天氣中心研究員姚展予表示，目前，在冰雹生長的各個(gè)環(huán)節(jié)，都可以采取一些技術(shù)手段來抑制冰雹形成。
比如說，可以采取動(dòng)力學(xué)方法在云內(nèi)引發(fā)下沉氣流，抑制強(qiáng)對(duì)流發(fā)展，從而抑制雹胚生長；可以向正在發(fā)展的雹云中大量播撒人工冰核，通過冰晶核化作用和凝華、碰凍增長，迅速形成很多人工雹胚，并與自然雹胚“爭(zhēng)食”云中的過冷水，從而抑制雹胚的生長和發(fā)展。
(資料圖片僅供參考)
姚展予表示，目前人工防雹作業(yè)主要采取的是后一種方法，即通過地面的火箭或高炮來發(fā)射含有碘化銀的火箭彈、炮彈，把它們發(fā)射到云中合適的位置，產(chǎn)生過量的人工冰核，通過“爭(zhēng)食”云中的過冷水達(dá)到防雹的目的。
開展人工防雹作業(yè)，首先要進(jìn)行天氣研判，尤其是夏季，在對(duì)流發(fā)展比較旺盛時(shí)要特別注意對(duì)對(duì)流單體的監(jiān)控與分析。一旦判定天氣條件可能產(chǎn)生冰雹，就應(yīng)立即向空管部門申請(qǐng)空域，在空域允許的前提下及時(shí)開展防雹作業(yè)。“開展防雹作業(yè)，有三點(diǎn)應(yīng)當(dāng)特別注意：及時(shí)、到位和足量。”姚展予特別強(qiáng)調(diào)了防雹作業(yè)的關(guān)鍵點(diǎn)。
從雹胚的產(chǎn)生、發(fā)展到降落至地面形成冰雹災(zāi)害，往往只需要20分鐘左右的時(shí)間，如果作業(yè)晚了，冰雹就會(huì)落地形成災(zāi)害，因此防雹作業(yè)一定要“及時(shí)”。作業(yè)時(shí)，火箭彈或炮彈一定要打到對(duì)流云中上升氣流的通道上，這樣播撒的碘化銀才能隨上升氣流向上運(yùn)動(dòng)，通過冰晶核化作用和凝華、碰凍增長形成人工雹胚，因此防雹作業(yè)一定要“到位”。“足量”是強(qiáng)調(diào)防雹作業(yè)一定要“過量播撒”，這樣才能產(chǎn)生大量的人工雹胚與自然雹胚“爭(zhēng)食”云中的過冷水，從而抑制雹胚的生長和發(fā)展。
廣西柳州融安縣曾遭遇強(qiáng)降雨冰雹天氣，不少雨棚和汽車擋風(fēng)玻璃被砸壞，并損毀了部分歷史古跡；貴州貴陽也曾因冰雹襲擊，造成直接經(jīng)濟(jì)損失2900萬元，4.6萬畝農(nóng)作物受雹災(zāi)影響……實(shí)際上，類似的案例還有很多，那么，既然有人工防雹技術(shù)，為何冰雹災(zāi)害仍然經(jīng)常發(fā)生呢？
“冰雹是一種比較復(fù)雜的天氣現(xiàn)象，對(duì)冰雹云的形成及其移動(dòng)路徑，各地雖然有一定的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，但局地突發(fā)性強(qiáng)對(duì)流天氣還是會(huì)經(jīng)常發(fā)生，對(duì)冰雹的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)非常困難，因此容易產(chǎn)生冰雹災(zāi)害。”姚展予解釋。目前，一些地方的人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)的布局不夠合理，當(dāng)冰雹云產(chǎn)生時(shí)，有些地方?jīng)]有防雹作業(yè)能力或者作業(yè)準(zhǔn)備不到位、不充分，就可能影響了防雹的實(shí)效。
另外，當(dāng)產(chǎn)生了冰雹云需要防雹作業(yè)時(shí)，如果空域申請(qǐng)困難，就無法及時(shí)開展人工防雹作業(yè)。“總之，很多主客觀原因都可能影響防雹工作實(shí)效。”姚展予說，因此，各地氣象部門應(yīng)“苦練內(nèi)功”，提高強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確率，科學(xué)合理地布局人工影響天氣作業(yè)點(diǎn)，增強(qiáng)人工防雹效果。
（本報(bào)記者 崔興毅）
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