鸡西地区冰雹特征分析

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【摘 要】利用近30年的降雹资料，对鸡西地区冰雹的时空分布特征进行了分析。结果表明：鸡西市冰雹集中出现在5～9月，在5月下旬到6月底降雹次数最多；并根据其特征对鸡西地区冰雹进行天气形势，雷达回波特征和不稳定环境条件分析。

【关键词】冰雹特征；天气形势；雷达回波；不稳定环境

冰雹，也叫“雹”，俗称雹子，夏季或春夏之交最为常见，它是一些小如绿豆、黄豆，鸡蛋的冰粒。雹块越大，破坏力就越大。冰雹降自对流特别旺盛的积雨云中，云中的上升气流比一般雷雨云强。小冰雹是在对流云内由雹胚上下数次和过冷水滴碰并而增长起来的，当云中的上升气流支托不住时就下降到地面。大冰雹是在具有一支很强的斜升气流、液态水的含量很充沛的雷暴云中产生的。它出现的范围虽然较小，时间也比较短促，但来势猛、强度大，并常常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。冰雹每年都给农业、建筑、通讯、电力、交通以及人民生命财产带来巨大损失。冰雹天气是灾害性天气之一，每年鸡西地区都出现几场冰雹天气，虽然降雹次数不多，但经常发生在农作物生长的关键期，所以常常是毁灭性灾害，不同程度的造成农业减产。冰雹出现时间在5-9月，集中时间在春末夏初，在5月下旬到6月底，这段时间降雹次数最多。

根据近30年的气象资料和冰雹调查可知：按地理位置，冰雹路线，冰雹日数及冰雹危害程度为条件，可以将鸡西地区的冰雹划分为：主要冰雹区，一般冰雹区及较少冰雹区。主要冰雹区又分春末夏出（5-6月）多雹区；春夏秋（5-9月）多雹区。

1.鸡西地区冰雹气候特征

1.1主要冰雹区

春末夏初（5-6月）每10年有7年以上有冰雹发生，平均每年1-2次。降雹地点：鸡西市。

春夏秋（5-9月）每10年有8年以上有冰雹发生，平均每年2次左右。降雹地点：密山 市。

1.2一般冰雹区

每10年有6年出现冰雹平均每年1-2次。降雹地点：鸡东县。

1.3冰雹较少区

每10年出现冰雹有5年以下，平均每年1次，成灾率小。降雹地点：虎林。

2.冰雹天气分析

2.1降雹的天气形势

通过对历年资料分析，鸡西地区出现冰雹的天气形势：主要有东北冷涡，冷槽和西北气流型。在这三种天气形势中东北冷涡出现的频次最高，东北冷涡是指：500hPa 天气图上，（ 35°N～60°N，115°E～145°E） 范围内，有一条或一条以上闭合等高线， 并且有冷空气和明显的冷槽配合，维持3天或以上的冷性漩涡。其形成于贝加尔湖附近，一边旋转一边东移，在移动过程中不断发生变化，有时加深，有时填塞，它途经我国东北地区，然后移向勘察加半岛。东北冷涡是在东亚阻塞形势下于东北地区发生的较为深厚的冷性低值系统，其空间与时间尺度比低涡、西南低涡等要大一些。其一年四季均会出现，其中以初夏和盛夏出现频率最高。其基本环流特征是对流层中高层为闭合系统，由中高纬度基本西风气流中的深槽与低纬完全分离，在东北区域上空形成东北冷涡。因此，东北冷涡是与阻塞高压互为生消的。东北冷涡的形成与大型环流的分布和演变有密切关系，极涡、副高、印巴低压、青藏高原高压、北非高压等系统的有利配置是各类阻塞形成的根本天气学条件；东西两半球的桥式打通必然导致大气环流的异常，阻塞形势的建立，引发东北冷涡的形成。极地是东北冷涡形成的冷空气源地。在东北冷涡形成前1～3d，从里海至我国大陆东部，500hPa形势场中40°N附近的纬带上有明显的西风急流区，此为东北冷涡的形成先兆，据统计，冷涡降雹占鸡西总降雹日数近一半以上， 由于对流系统尺度小，其突发性、连续性、降水量级、落区预报的高难度性是东北其他任何天气系统不可比拟的。冷涡冰雹主要集中在5、6、9月，占70%。降雹冷涡与非降雹冷涡环流形势的差别在于：500hPa出现超前的干冷中心，冷涡的长轴呈西北-东南向，低能中心超前于冷涡中心，对流层中上部干冷空气前移速度快于底层；冷涡底部为一较强锋区，降雹区处于极锋急流带的气旋性弯曲最大处的左侧；850hPa出现次天气尺度准饱和的Ω 形能量系统是冷涡产生冰雹的主要前兆特征；500hPa 最大风速轴的出现也是雹暴产生的先兆条件，风速大多在16～20m・s-1， 最大值为27m・s-1， 其为中空带来冷空气促使雹区不稳定热力层结的形成，中空强切变环境风场为雹暴发展提供了动力条件。冷涡中心轴线随高度略向西北倾斜，近乎垂直；850hPa以下为上升气流，以上为下沉气流，有利于能量的积累。冷涡降雹主要发生在中午前后发生。充足的光照可使低层迅速增温增湿，大气不稳定度加剧，同时北方高冷干空气沿涡后西北气流下滑，造成高层空气干冷低层暖湿的层结不稳定。这种不稳定的维持，对对流的维持和发展提供了不稳定能量。这种冷涡造成的灾害一般危害较重，是我们在冰雹季节中应该注意的。

2.2冰雹雷达回波特征和不稳定环境条件分析

根据近30年的气象资料和冰雹调查分析可知：鸡西地区强冰雹发生的环境条件对应的三个环境参量―CAPE、垂直风切变、0℃层高度的大致范围是：（1）强冰雹天气对应的CAPE值主要集中在1000J/kg之上，有较高的CAPE。（2）强冰雹天气对应的垂直风切变值主要集中在2×10～（-3）s～（-1）之上，即发生在中等以上强度的垂直风切变下。（3）强冰雹发生对应的0℃层高度主要集中在4.0～5.0km之间，超过5.0km，几乎很难产生强冰雹。在对环境条件补充分析时发现，强冰雹发生需要较高的潜在不稳定能量，大多数强冰雹发生需要充足的水汽条件，但是，在水汽条件不是很好的情况下也可能出现强冰雹。通过分析我们发现发现超级单体雹暴对应着较高的风暴相对螺旋度。冰雹天气发生对应的50dBZ最大高度、0℃层高度与冰雹直径之间关系总体特点：50dBZ最大高度越高，冰雹直径越大；当0℃层高度增加时，则要降同样直径的冰雹需要50dBZ最大高度也增加，个例之间也存在明显差异。超级单体雹暴，都存在弱回波区（WER）和中气旋（M），50dBZ最大高度都高于-20℃层高度，即存在高悬的强回波，50dBZ持续时间较长。

3.小结

（1）对鸡西地区的冰雹气候特征进行分析，掌握其时空规律，进行有针对性的预报和防御，以降低对农业的危害。

（2）当根据天气形势分析具备有产生冰雹的天气背景和不稳定条件时，应密切注意雷达回波的强度及强对流风暴的回波特征。一般产生冰雹大风的风暴雷达回波强度都达到了50dBz以上，最强达60dBz，低层PPI图上出现倒V型入流槽口、风辐合现象等。 [科]

【参考文献】

[1]朱乾根，林锦瑞，寿绍文等.天气学原理和方法.北京：气象出版社，1981.

[2]刘一炜，寿绍文，解以扬等.热力不均匀场对一次冰雹天气影响的诊断分析.高原气象（已录用），2010.

[3]王飞，张义军，赵均壮等.雷达资料在孤立单体雷电预警中的初步应用.应用气象学报，2008.19（2）：153-160.