今年四月以來,我國一些地方出現了冰雹,有的個頭大如雞蛋。現在就說說冰雹是這樣形成的?
大地在太陽短波輻射光的強烈照射下,會迅速增溫并用長波輻射的形式把近地面的空氣烤熱,受熱後的空氣由于密度變小,輕而上浮,産生上升運動,把一些水汽不斷向高空輸送,随着高度的增加,溫度遞減(通常每上升100米,氣溫下降約0.65℃),在達到一定的高度後,水汽便因降溫處于飽和狀态,凝結成水滴,如是繼續上升,氣溫降至0℃以下,就會形成過冷卻水滴、冰晶和雪花。随着上升氣流不斷發展,便會産 生龐大臃腫的積雨雲,雲的厚度可達數千米,這種積雨雲下部溫度高于0℃,由水滴組成,中部溫度在0℃至零下10℃之間,主要由過冷卻水滴和少許冰晶組成,上部溫度在零下10℃以下,有時達到零下30~40℃,由冰晶、雪花和過冷卻水滴組成。由于積雨雲上下溫度相差懸殊,暖空氣密度小輕而上升,冷空氣密度大重而下沉,劇烈的上下對流,便有利于冰雹形成。冰雹的産生,首先是一些較大的過冷卻水滴,在上升氣流的攜帶下,升至雲的上部,因氣溫在零下20~30℃以下,水滴便凍結成雪珠,成為一個個雹坯子,在上下氣流的多次交替颠簸下,雹坯子又繼續捕獲大量的過冷卻水滴,把它們凍結一起,在凍結過程中,因釋放潛熱,雹面變得濕潤,這樣更有利于粘附水滴,使體積增大,在上下反複撞并後,雹體大到上升氣流不能支撐的時候,便降落下來,成為冰雹。
這裡需要指出的是,冰雹的形成與強度大小,與下墊面也有很大關系。如湖北荊州市原江陵縣1979年4月25日,遭受到一次罕見冰雹的襲擊。這場冰雹,自16時15分左右,由當陽縣草埠湖進入該縣西北部的川店鎮,依次經過馬山、八嶺、紀南、李埠、荊州、岑河、資市、灘橋等鄉鎮。于17點32分由該縣普濟鎮、秦市鄉出境,前後曆時1小時17分鐘。從《縣志》記載的有關情況判斷,這樣大的冰雹為125年來都未曾見過,雹體小似蒜頭,中如雞蛋,大的像拳頭,灘橋鎮戴港村2組農民戴桂英,當時在門前禾場上撿到一塊特大冰體,直徑競有10.5cm,重量達0.55公斤。降雹密度也很大,江北農場氣象站随機測定,平均每平方米62.3個,馬山鎮馬蘭村7組,農民萬作鳳反映,平地積雹10cm厚,原普濟鎮楊市村直至次日中午,田溝窪地冰雹還未融盡。冰雹所經之處,雖隻有幾分鐘至10多分鐘,但危害極其嚴重。據以後調查顯示,這次冰雹最早産生于鄂西北,從西北向東南廣闊的江漢平原、鄂東南移動,跨越400多公裡,曆時4小時之久,并伴有8~10級大風,有40個縣市遭受襲擊,像這樣範圍之大,而且強度也驚人的冰雹,并不是它所走到的地方都懼怕它的威風,其中長江與長湖都對它“叫停”,在長江流入原江陵縣境後,從西北向東南彎曲走向,縣城與沙市東北方又有138平方公裡的長湖,這次冰雹卻乖乖地從西北沿着長江天塹北岸向東南移動,而且本應入侵觀音垱鎮,但又受到長湖天塹阻止,隻好折向南方移動,并随長江河道彎曲之勢前進,當它到了幾乎三面環水的灘橋鎮時,因地面為沙質土,一個時期過度砍伐樹木、竹林,地面增熱較周圍快,産生大的對流不穩定層結,冰雹雲層移至那裡後,使能量加大,所以就抛下直徑10.5cm厚的重型冰雹,該鎮不少夏糧被打成粉渣!!而長江北岸濱臨長湖的觀音垱與長江南岸的彌市鎮、還有公安縣、石首市卻安然無恙。
長江、長湖為何拒絕冰雹“通行”呢?因為白天地面增熱劇烈,而水面增熱緩慢,巨大的陸面所聚集的熱量比水面要大的多,這樣地面上空尤其是被水夾入其中的地面上空,為劇烈對流不穩定層結,而水面尤其是巨大的水面,因熱容量大增熱慢,成為一個“冷氣墊”,使上空的層結穩定。所以,當一些對流雲層移到這裡具有穩定層結的水面時,成了冰雹難以逾越的“天塹”,這樣隻好另辟它徑。(來源:中國氣象報社 文/高華東)
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