為什麼夏天身體會有點冰?6月12日下午至夜間,北京市大部分地區出現雷陣雨天氣,雨量分布極不均勻,東北部及通州北部達暴雨量級,局地大暴雨延慶、懷柔、密雲、平谷、順義、昌平、通州、朝陽、大興、豐台、房山多區局地出現冰雹,最大冰雹直徑5厘米,我來為大家科普一下關于為什麼夏天身體會有點冰?以下内容希望對你有幫助!
6月12日下午至夜間,北京市大部分地區出現雷陣雨天氣,雨量分布極不均勻,東北部及通州北部達暴雨量級,局地大暴雨。延慶、懷柔、密雲、平谷、順義、昌平、通州、朝陽、大興、豐台、房山多區局地出現冰雹,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,發出清脆的響聲,有的地方地面上覆蓋了厚厚的一層。一些農戶的蔬菜大棚遭受損失,室外停放的汽車也不能幸免,擋風玻璃被“轟”成篩子,有的甚至整個被砸碎。
北京此次冰雹為何又大又密
據北京市氣象台首席預報員翟亮介紹,北京周末連續兩天的強對流天氣,均受高空冷渦系統影響,冷渦配合大氣中的水汽輸送,在不穩定大氣層結條件下,形成了逆時針旋轉的螺旋雨帶,雨帶内強烈發展的對流風暴,給北京帶來了短時強降水、冰雹、雷暴、大風等強對流天氣。
具體來說,6月11日和12日的強對流天氣過程又有所差異,11日由于高空缺乏足夠的幹冷空氣介入,強對流天氣的類型主要以短時強降雨為主。相反,12日由于冷渦旋轉過程中,高空帶來明顯的幹冷空氣,造成高低空溫差進一步加大,對流不穩定層結急劇增強,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觸發對流後,對流風暴迅速發展并加強,造成北京地區多地出現明顯冰雹等災害性天氣。
記者了解到,冷渦相當于一個冷空氣的聚集地,這個冷性渦旋旋轉着“闖入”暖空氣地盤後,被暖空氣“包圍”,最終形成一個冷渦。冷渦一年四季都會出現,在夏季最活躍。對北京來說,冰雹每年的高發期就是6月中下旬,因為相比主汛期,這個時候處于盛夏之前,大氣中的溫度層結還沒有那麼暖,空中容易有幹冷空氣下來,有助于冰雹形成。
據介紹,接下來兩天,冷渦系統逐漸東移,但北京仍未擺脫其影響,多雷雨天氣,午後至傍晚為雷雨多發時段,降雨雲團分散,局地性強。
夏季冰雹是如何形成的
北京六月下冰雹也登上了熱搜,網友們感歎冰雹個頭大小的同時,也困惑于夏季形成冰雹的原因。
雖然冰雹裡有個“冰”字,但其實,這種天氣現象經常發生在炎熱的夏季。冰雹主要出現在5至9月,這5個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,位于雲層中-10℃到-30℃之間的部分。在這裡,有大量的過冷水滴随着氣流飄動,而其中較大的過冷水滴通過凍結、凇附、凝華,形成了固态雹胚。雹胚形成以後,在不穩定能量所緻的強烈上升氣流的推動下不斷運動,繼續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℃雲層,也需要對流運動提供能量。冰雹通過0℃雲層後會在墜落過程中不斷融化。0℃雲層相對較低也是出現大冰雹的必要條件。
春夏季節,天氣轉暖,太陽把大地烤得滾燙,近地面極易形成不穩定的濕熱空氣。當高空有弱冷空氣時,“上冷下暖”容易引起空氣的強烈對流,濕熱空氣迅速上升,為冰雹的形成創造了極佳的條件。
而在冬季,近地面氣溫很低,不易産生強大的快速上升氣流,所以冰雹在冬季很難形成。
中央氣象台首席預報員方翀指出,我國出現的冰雹大多還是以直徑20毫米以下為主,尤其在冰雹頻發的高原地區,多數情況均為5毫米左右甚至更小的小冰雹。但在一些對流發展非常強的過程中,也會出現直徑達30毫米至50毫米的大冰雹,50毫米以上的冰雹則較為罕見。
一次冰雹過程會持續多長時間?方翀說,冰雹過程的持續時間較短,一般僅為2分鐘至10分鐘,少數情況下可持續十幾分鐘;高原地區的冰雹過程有時持續時間更長一些,少數可達30分鐘以上。
單次冰雹過程的影響範圍也不大,一般為寬約幾十米到數千米、長約數百米到十餘千米的地帶。正是因為冰雹“來去匆匆”,亦具有局地性,針對冰雹天氣的精準預報一直都是難題。
出現冰雹天氣是否存在“時間規律”?盡管一天内任何時間均有可能降雹,但分析相關資料可知,我國各地在一天當中有一個相對集中的降雹時段:大部分地區降雹時間70%集中在13時到19時,以14時到16時之間為最多。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。
平均每年會出現多少次冰雹天氣?方翀表示,分析1981年至2010年全國756個基本基準站冰雹觀測資料統計結果後發現,我國黃淮、江淮、江南、華南及四川盆地的大部分地區年平均冰雹次數在1天以下,而湘西地區年平均冰雹次數在1天至3天左右;東北、華北北部、西南地區東南部的年平均冰雹次數約為1天至3天;冰雹高發區位于西藏中北部、青海南部和川西高原等海拔高度較高的站點,年平均次數在10次至15次以上,最高達35次。
我國發生冰雹次數最多的省份為西藏,但多為小冰雹,緻災性并不強。除高原地區外,北方發生冰雹較多的省份有甘肅、山西、河北等,年平均次數在2次至7次左右;南方冰雹災害較嚴重的省份則為貴州、雲南、湖南等地,年平均冰雹次數在2次至4次左右。
一般來講,當冰雹直徑較大、過程持續時間較長、與農業生産關鍵期相吻合時,冰雹天氣的緻災性會比較強。
我們可以防禦冰雹嗎
作為防禦冰雹的重要手段之一,人工防雹作業能有效避免和減輕冰雹災害,對防災減災有積極的作用。人工防雹的主要原理是什麼?在作業過程中有哪些需要注意的事項?為何有時冰雹還是防不勝防?
許多事物的産生都要經過“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,在冰雹生長的各個環節,都可以采取一些技術手段來抑制冰雹形成。
比如說,可以采取動力學方法在雲内引發下沉氣流,抑制強對流發展,從而抑制雹胚生長;可以向正在發展的雹雲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“争食”雲中的過冷水,從而抑制雹胚的生長和發展。
姚展予表示,目前人工防雹作業主要采取的是後一種方法,即通過地面的火箭或高炮來發射含有碘化銀的火箭彈、炮彈,把它們發射到雲中合适的位置,産生過量的人工冰核,通過“争食”雲中的過冷水達到防雹的目的。
開展人工防雹作業,首先要進行天氣研判,尤其是夏季,在對流發展比較旺盛時要特别注意對對流單體的監控與分析。一旦判定天氣條件可能産生冰雹,就應立即向空管部門申請空域,在空域允許的前提下及時開展防雹作業。“開展防雹作業,有三點應當特别注意:及時、到位和足量。”姚展予特别強調了防雹作業的關鍵點。
從雹胚的産生、發展到降落至地面形成冰雹災害,往往隻需要20分鐘左右的時間,如果作業晚了,冰雹就會落地形成災害,因此防雹作業一定要“及時”。作業時,火箭彈或炮彈一定要打到對流雲中上升氣流的通道上,這樣播撒的碘化銀才能随上升氣流向上運動,通過冰晶核化作用和凝華、碰凍增長形成人工雹胚,因此防雹作業一定要“到位”。“足量”是強調防雹作業一定要“過量播撒”,這樣才能産生大量的人工雹胚與自然雹胚“争食”雲中的過冷水,從而抑制雹胚的生長和發展。
廣西柳州融安縣曾遭遇強降雨冰雹天氣,不少雨棚和汽車擋風玻璃被砸壞,并損毀了部分曆史古迹;貴州貴陽也曾因冰雹襲擊,造成直接經濟損失2900萬元,4.6萬畝農作物受雹災影響……實際上,類似的案例還有很多,那麼,既然有人工防雹技術,為何冰雹災害仍然經常發生呢?
“冰雹是一種比較複雜的天氣現象,對冰雹雲的形成及其移動路徑,各地雖然有一定的統計經驗,但局地突發性強對流天氣還是會經常發生,對冰雹的準确預報非常困難,因此容易産生冰雹災害。”姚展予解釋。目前,一些地方的人工影響天氣作業點的布局不夠合理,當冰雹雲産生時,有些地方沒有防雹作業能力或者作業準備不到位、不充分,就可能影響了防雹的實效。
另外,當産生了冰雹雲需要防雹作業時,如果空域申請困難,就無法及時開展人工防雹作業。“總之,很多主客觀原因都可能影響防雹工作實效。”姚展予說,因此,各地氣象部門應“苦練内功”,提高強對流天氣預報的及時性和準确率,科學合理地布局人工影響天氣作業點,增強人工防雹效果。
(本報記者 崔興毅)
《光明日報》( 2022年06月14日 08版)
來源: 光明日報
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