冰雹
定義與簡(jiǎn)介
【冰雹】(hail)堅(jiān)硬的球狀、錐狀或形狀不規(guī)則的固態(tài)降水。一般從積雨云中降下。冰雹的單個(gè)冰球叫雹塊。按照慣例,直徑大于5mm的冰球才稱為雹塊;小的就稱小冰雹,現(xiàn)在按其結(jié)構(gòu)分別列為霰或冰粒。雹塊中有一個(gè)可以分辨出來的生長(zhǎng)中心叫做雹胚,常為白色不透明的,也有的是透明的。雹胚外包有透明冰層或者由透明冰層和不透明冰層相間組成,一般可達(dá)4—5層,最多可達(dá)20多層。雹塊表面有的光滑,有的帶瘤癤。雹塊的大小差異很大,一般降雹的最大雹塊直徑小于3cm,常見的如豆粒大小,個(gè)別罕見的雹塊直徑大于10cm。雹塊越大,下落速度和破壞力越大。如直徑3cm的雹塊質(zhì)量為13g,落速約25m/s,會(huì)給農(nóng)業(yè)造成很大的災(zāi)害。
冰雹的形成
雹塊形成于有強(qiáng)烈上升氣流的積雨云中。首先通過兩種途徑形成雹胚:(1)由云中過冷大云滴(小雨滴)凍結(jié)后撞凍水滴,或者由云中冰晶通過凝華、聚集長(zhǎng)大后撞凍過冷水滴形成不透明的霰狀雹胚;(2)由云中過冷雨滴凍結(jié)形成透明的凍液雹胚。雹胚在云中相對(duì)于氣流有較大的下落速度,可以碰撞大量過冷云滴和雨滴,使它們凍結(jié)并合而迅速長(zhǎng)大。
這種增長(zhǎng)過程,可能有兩種方式:l)干增長(zhǎng)。在氣溫較低、過冷水含量較小的云環(huán)境中,碰撞到雹塊上的過冷水滴迅速凍結(jié),空氣來不及逸出,形成包含有大量小氣泡的不透明冰層,冰的微觀晶體比較??;2)濕增長(zhǎng)。在氣溫較高、過冷水含量較大的云環(huán)境中,大量過冷水滴碰撞到雹塊上,凍結(jié)過程釋放的潛熱來不及傳導(dǎo)到空氣中去,使雹塊表面溫度升到0℃,一部分碰撞上去的水不能凍結(jié),形成一層薄水膜附在雹塊表面。這層水膜凍結(jié)較慢,形成了氣泡較少的透明冰層,冰的微觀晶體比較大。
在強(qiáng)對(duì)流云中,垂直氣流和過冷水含量分布很不均勻、變化也復(fù)雜,雹塊在云中可能上下升降幾次,經(jīng)歷了具有不同溫度和含水量的云環(huán)境,結(jié)果形成了透明冰層和不透明冰層相間的多層結(jié)構(gòu)。隨著雹塊的增大,自身下落速度增大,終于克服云內(nèi)的上升氣流而從云中落下。在高于0℃的環(huán)境中,雹塊會(huì)逐漸融化,小的雹塊融化較快,往往在到達(dá)地面之前就完全融化成為雨滴。強(qiáng)風(fēng)暴中的上升氣流速度大,過冷云滴和雨滴的含量大,云的過冷部分的厚度大,生命時(shí)間長(zhǎng),有利于雹塊的生成和增長(zhǎng)。所以,特強(qiáng)風(fēng)暴往往會(huì)產(chǎn)生大的雹塊。
發(fā)生季節(jié)及區(qū)域
冰雹一般出現(xiàn)在對(duì)流活動(dòng)較強(qiáng)的夏秋季節(jié),尤以中緯度內(nèi)陸地區(qū)為多。降雹區(qū)常是帶狀,寬約幾十米到幾千米,長(zhǎng)約幾十千米,稱為雹擊帶。冷渦等天氣擾動(dòng)所伴隨的降雹,可以不連續(xù)地出現(xiàn)在很大的范圍內(nèi)。冰雹常常砸壞大片農(nóng)作物、果園,損壞建筑,威脅人畜安全,它是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害。
