李德帥強(qiáng)對(duì)流天氣冰雹

當(dāng)前第1頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第2頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第3頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)冰雹是對(duì)流云中的一種固態(tài)降水物,其直徑一般為5—50mm，大的可超過幾厘米。冰雹往往與雷雨、大風(fēng)相伴而行。冰雹影響的范圍一般不大，往往是一條線。一.冰雹的定義當(dāng)前第4頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)據(jù)WMO統(tǒng)計(jì),每年冰雹給世界帶來的經(jīng)濟(jì)損失約20億美元,中國(guó)平均每年遭受雹災(zāi)面積2×106hm2.甘肅岷縣“5·10”特大冰雹山洪:45人死亡，12人失蹤！一.冰雹的定義當(dāng)前第5頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)

2.1冰雹災(zāi)害的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)冰雹信息氣象記錄政府減災(zāi)部門新聞媒體歷史記載融合互補(bǔ)二.冰雹時(shí)空分布特征多元信息互補(bǔ)當(dāng)前第6頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)2.2冰雹的地域分布特征中國(guó)冰雹災(zāi)害多發(fā)區(qū)總體分布格局圖二.冰雹時(shí)空分布特征當(dāng)前第7頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)2.2冰雹的地域分布特征中國(guó)冰雹災(zāi)害多發(fā)區(qū)總體分布格局圖二.冰雹時(shí)空分布特征東北高值區(qū)南嶺高值區(qū)鄂豫高值區(qū)喀什-阿克蘇高值區(qū)華北高值區(qū)甘-青東高值區(qū)川東-鄂西-湘西高值區(qū)當(dāng)前第8頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)1）雹災(zāi)的范圍廣；2）冰雹災(zāi)害分布的離散性強(qiáng)、局地性明顯；3）中國(guó)冰雹災(zāi)害的總體分布格局是中東部多,西部少,空間分布呈現(xiàn)1區(qū)域,2條帶,7個(gè)中心的格局；4）冰雹的分布大體沿山系伸展。結(jié)論：參考文獻(xiàn)：王文宇,王靜愛.基于三種信息源的中國(guó)冰雹災(zāi)害區(qū)域分異研究[J]，地理研究.2001.20(3):380-386當(dāng)前第9頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)2.3冰雹分布的季節(jié)特征二.冰雹時(shí)空分布特征雹日主要集中在5-9月,這5個(gè)月的總雹日占全年雹日的84%,其中又以6月為冰雹盛行月。當(dāng)前第10頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)2.4冰雹的日變化特征二.冰雹時(shí)空分布特征午后12—18時(shí)！當(dāng)前第11頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)小結(jié)：中國(guó)年降雹日的分布特點(diǎn)

山區(qū)多于平原，內(nèi)陸多于沿海，中緯度多于低緯度地區(qū)。降雹時(shí)間主要集中在5-9月，而且大部分時(shí)間在午后12—18時(shí)。二.冰雹時(shí)空分布特征當(dāng)前第12頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)

受不同尺度的天氣影響，涉及了云中微物理過程，還有地形、地貌、植被差異等因素。三.冰雹的成因冰雹云觀測(cè)、試驗(yàn)研究的困難性3.1冰雹的形成和降落參考文獻(xiàn)：許煥斌,段英.冰雹形成機(jī)制的研究并論人工雹胚與自然雹胚的“利益競(jìng)爭(zhēng)”防雹假說[J]大氣科學(xué),2001,25(2):277-287當(dāng)前第13頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)

冰雹形成示意圖三.冰雹的成因過冷雨滴在-40℃以下會(huì)發(fā)生自動(dòng)核化滾元宵理論當(dāng)前第14頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)“滾元宵”理論有一些問題?；谛碌挠^測(cè)提出：

濕增長(zhǎng)——過冷卻水滴和云中的雹胚相碰時(shí),立即凍結(jié),釋放潛熱。潛熱使冰雹表面的溫度升高到0℃,冰雹就可以在其表面保持液態(tài)水的狀態(tài)中長(zhǎng)大,形成透明冰層。

三.冰雹的成因?yàn)槭裁赐粚颖?，有的地方透明有的不透明？?dāng)前第15頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)干增長(zhǎng)——如果冰雹表面由于熱傳導(dǎo)和蒸發(fā)冷卻作用而大量損失熱量，在撞凍過程中冰雹表面得到的熱量不足以補(bǔ)償所損失的熱量，凍結(jié)中各個(gè)水滴之間空隙大，

便形成了不透明冰層，這就是“干增長(zhǎng)”

。

三.冰雹的成因雹塊中密度小的不透明層是在干增長(zhǎng)過程中形成的；密度大的透明層是在濕增長(zhǎng)過程中形成的。當(dāng)前第16頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)3.2數(shù)值模擬冰雹成因一維雹云模式,引進(jìn)了液態(tài)和固態(tài)水成物粒子的隨機(jī)碰并方程，但動(dòng)力過程比較簡(jiǎn)單,未考慮雹暴水平方向的移動(dòng)，不能解釋大冰雹的形成；二維雹云模式，模擬了冰雹粒子的循環(huán)增長(zhǎng),解釋了大冰雹的形成，但其二維結(jié)構(gòu)限制了其對(duì)雹暴動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)及傳播路徑的充分再現(xiàn)；三維雹云模式，模擬了冰雹的生長(zhǎng)軌跡，比較完善地描述了粒子的增長(zhǎng)及密度和落速的變化。三.冰雹的成因當(dāng)前第17頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)四.冰雹的預(yù)警預(yù)報(bào)冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣也是大、中、小尺度天氣系統(tǒng)相互作用的產(chǎn)物，是在有利的大尺度環(huán)流背景下觸發(fā)產(chǎn)生的中尺度系統(tǒng)造成的。當(dāng)前第18頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)4.1天氣圖預(yù)報(bào)方法

根據(jù)建立的預(yù)報(bào)模型進(jìn)行背景分析、預(yù)報(bào)，天氣模型直接用于短時(shí)天氣預(yù)報(bào)，其能力有限，但它有“警戒”和“消空”的功能。四.冰雹的預(yù)警預(yù)報(bào)當(dāng)前第19頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)4.2基于物理量診斷的預(yù)報(bào)

1）可找出具體預(yù)報(bào)指標(biāo)

2）目前常用的有:K指數(shù)、理查孫（Ri）數(shù)、沙氏指數(shù)、0度層高度、大氣低云含水量、對(duì)流有效位能、垂直螺旋度、1000hPa+925hPa+850hPa假相當(dāng)位溫四.冰雹的預(yù)警預(yù)報(bào)當(dāng)前第20頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)4.3中尺度預(yù)報(bào)方法

冰雹屬于中小尺度現(xiàn)象，它與中小尺度系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展有密切聯(lián)系，用中尺度方法對(duì)強(qiáng)對(duì)流進(jìn)行預(yù)報(bào)，效果比較好。

目前常用：中尺度數(shù)值模擬、中尺度診斷分析、中尺度流場(chǎng)和氣壓場(chǎng)分析。四.冰雹的預(yù)警預(yù)報(bào)當(dāng)前第21頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)4.4根據(jù)衛(wèi)星、雷達(dá)進(jìn)行預(yù)報(bào)衛(wèi)星云圖視野廣闊、連續(xù)性強(qiáng)，適于關(guān)注積雨云的生命史。雷達(dá)回波分辨率高、方便直觀，可判斷云內(nèi)粒子大小，對(duì)做短臨預(yù)報(bào)非常有幫助。四.冰雹的預(yù)警預(yù)報(bào)當(dāng)前第22頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)5.集成與集合預(yù)報(bào)法

由于大氣科學(xué)的復(fù)雜件和預(yù)報(bào)中的不確定性，一種模式或方法有其局限性，因此可以將多種模式的結(jié)論以一定的方式綜合起來，以期得到最優(yōu)結(jié)果。四.冰雹的預(yù)警預(yù)報(bào)集成預(yù)報(bào)與集合預(yù)報(bào)本身有差異，但使用過程中存在混淆現(xiàn)象。當(dāng)前第23頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)五.人工防雹人工防雹,就是對(duì)將要降冰雹的冰雹云施加人工影響,以減少和避免降雹災(zāi)害。人工影響,目前在我國(guó)主要是播撒碘化銀催化劑。當(dāng)前第24頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)人工抑制冰雹的基本物理設(shè)想有：

(1)利益競(jìng)爭(zhēng)假說：在雹胚形成區(qū)，制造大量人工雹胚，促進(jìn)它們的競(jìng)爭(zhēng)，限制雹胚增長(zhǎng)。

五.人工防雹當(dāng)前第25頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)(2)早期降水假說：改變冰雹的的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)雹胚區(qū)早期降水。

(3)減少冰雹生長(zhǎng)區(qū)水源供應(yīng)

如果向云下部暖區(qū)引入吸濕性粒子，使該區(qū)云滴增大，促進(jìn)并合，加速暖云降水，就可以減少進(jìn)入過冷卻區(qū)的水滴。

五.人工防雹當(dāng)前第26頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)

(4)爆炸假說——?jiǎng)恿π?yīng)

誘發(fā)下沉氣流以破壞雹云的自然發(fā)展過程，促進(jìn)大量小的對(duì)流云形成，以釋放對(duì)流不穩(wěn)定能量。包括引發(fā)下沉氣流使雹云解體，或激發(fā)大量小的對(duì)流云形成，以釋放對(duì)流不穩(wěn)定能量。

五.人工防雹當(dāng)前第27頁\共有30頁\編于星期三\6點(diǎn)可以說，我們對(duì)冰雹研究已取