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摘 要 通过对西藏自治区日喀则市江孜县1978—2018年冰雹灾害天气特征进行分析,发现虽然逐年降雹日数变化出现小的波动,但总体呈下降趋势;江孜县属于典型的夏雹型,7—9月为冰雹高发月,8月出现冰雹日数最多。冰雹对青稞等农作物破坏性极强,会造成直接经济损失。气象部门应继续开展人工防雹作业,建立健全冰雹防御系统,提高防雹实时指导能力、人影作业效率,降低灾害影响。
关键词 冰雹;特征分析;西藏江孜县
中图分类号:S427 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.36.071
冰雹是我国常见的气象灾害之一,是一种直径大于
5 mm的固体降水物,由发展特别旺盛的积雨云形成冰雹云而产生。虽然冰雹出现的持续时间短,范围较小,但破坏力强、预报难度大,且出现时常伴有雷暴、狂风、强降水等其他灾害性天气,容易给人们的生命财产、农牧业生产、交通安全等带来严重的影响。冰雹灾害是由强对流天气引起的,具有明显的季节性和地域性分布,世界上多雹地区主要分布在高原地区和大山脉地区[1]。青藏高原是我国冰雹最多的地区之一,主要是由于青藏高原复杂的地形和平均海拔超过4 500 m,易于形成降雹天气条件[2]。江孜县地处青藏高原南部,雅鲁藏布江中段最大支流年楚河上游河谷地带,平均海拔4 000 m左右。江孜县拥有耕地面积0.89万公顷,被誉为“西藏粮仓”,是西藏重要的青稞生产基地,而频繁的冰雹灾害是影响当地粮食产量的重要原因。基于此,根据1978—2018年江孜县冰雹日数资料,对江孜县冰雹天气特征进行分析,为今后江孜县农牧业生产区划、绿化规划、生态环境评估、防灾减灾和决策服务等提供有力的科学依据。
1 资料来源与分析方法
根据西藏自治区日喀则市江孜县1978—2018年的冰雹日资料,对江孜县近40年的冰雹日数进行统计分析。世界气象组织定义的冰雹日为在某站有降雹现象的1个观测日,因此,发生降雹现象的当天不论有多少次降雹过程,只计1个冰雹日[3]。
2 江孜县冰雹日数的时间分布特征与分析
2.1 冰雹的年代际变化特征
根据西藏自治区日喀则市江孜县冰雹日数年代际变化中可看出(图1),1980—1989年共有55个冰雹日,1990—1999年雹日数为51 d,2000—2009年降雹日数为
27 d,2010—2018年降雹日数为3 d,冰雹日数变化呈明显的下降趋势。
图1 冰雹日数年代际变化图
2.2 冰雹的年际变化特征
1978—2018年西藏自治区日喀则市江孜县年冰雹日变化振幅较为明显,降雹灾害天气整体呈波动下降趋势,气候倾向率为-1.98 d·10 a-1(图2),其R2=0.51。1978—2018年年平均冰雹灾害天气日数为3.9 d,1978年达到了41年间的最大值,即13 d,比最低值多13 d。
2.3 冰雹的季节分布特征
从1978—2018年各季节冰雹日数累计值来看,冰雹日数主要集中在夏季和秋季,季节降雹日数呈单峰型,41年来发生日数最多的为夏季,共计104 d,占全年冰雹总日数的66%;秋季、春季发生冰雹日数分别占全年冰雹总日数的25%和9%,而冬季没有出现冰雹天气。由此可知江孜县属于典型的夏雹型。
2.4 冰雹的月变化特征
1978—2018年西藏自治区日喀则市江孜县冰雹主要发生在4—10月,11月至次年3月未出现冰雹灾害天气。从数据来看,江孜县初雹最早出现时间在1997年和2001年的4月,终雹最晚出现时间在10月。在4月出现降雹现象较少,5—6月降雹日数逐渐增加,7月以后冰雹日数增加明显,至8月达到极值,一直持续到9月,1978—2018年8月累计冰雹日数达到52 d,占冰雹总日数的33%。因此,在降雹频率最高的7—9月最易发生冰雹灾害性天气,10月以后冰雹日数骤减(图3)。
2.5 冰雹的日变化特征
西藏自治区日喀则市江孜县冰雹发生在14:00—19:00,主要出现在日最高温度出现时间稍后些,15:00—17:00,夜间到次日早晨很少出现降雹天气[4]。
3 结论与讨论
3.1 结论
1)西藏自治区日喀则市江孜县冰雹日数年代际变化呈明显的下降趋势,总体年均冰雹日数也呈下降趋势,年均冰雹日数为3.9 d,气候倾向率为-1.98 d·10 a-1。
2)江孜县冰雹天气在4—10月均有发生,主要发生在7—9月,属于典型的夏雹型,降雹时间段呈明显的单峰型。
3.2 讨论
江孜县降雹属于典型的夏雹型,7—9月为冰雹高发月,8月出现冰雹日数最多。冰雹多发时间正好处于粮食生长与收割季节,从空中疾速降落的冰雹冲击力大、摧毁性强,会给丰收在望的的青稞、小麦等农作物造成毁灭性破坏,导致粮食颗粒无收。而且,伴随冰雹天气的大风、雷暴天气会直接威胁人畜的生命安全,破坏建筑设施等,造成直接经济损失。因此,应采取相应的防御补救措施。
3.2.1 开展人工影响天气防雹作业
1)利用江孜县现有的8个“37 mm”高炮作业装备,通过爆炸法直接射击雹云,用弹卵爆炸的冲击力来破坏雹云水汽输送系统,抑制冰雹产生。2)撒过量碘化银催化剂,通过地面的高炮、火箭作业装备将含有碘化银的弹药发射到冰雹形成区,播撒的催化剂在雹云中形成大量的冰晶,迅速形成更多的冰粒或水滴,与自然的雹胚竞争水分,从而抑制雹块的增长。江孜县自1997年开始开展了人工影响天气防雹作业,通过对开展人影防雹前7年与开展人影防雹后8年的平均雹灾面积对比发现,开展防雹作业后雹灾面积平均减少了24.2%[4];通過对1997年前后19年的冰雹日数对比发现,开展人影防雹作业后冰雹日数比前19年减少了将近62%。
3.2.2 冰雹防御系统的建立
利用天气雷达、卫星反演产品、预报模式产品等,提高人影指导产品预报预测能力,及时准确地指导开展人工影响天气作业。通过对江孜县冰雹天气的雷达数据进行分析,结合长期的工作经验以及冰雹的发展时间、强度,建立防雹雷达指标,并在冰雹临近预报中利用天气雷达的高精度、直观和时效性高的特点对冰雹云的结构、位置、强度以及移动方向进行分析,及时发布冰雹预报预警,实时指挥人影作业,为当地防雹增雨作业点提供作业指导,使社会民众提前采取防灾减灾措施,减少或避免由冰雹等局地强对流天气造成的人员伤亡和经济损失。
人工影响天气防雹作业的效果显著,自开展作业来冰雹日数明显减少,减少了受灾面积,应继续开展防雹作业。建立冰雹防御系统能够更加高效的监测预测冰雹云的发展,提高人工影响天气指挥能力和作业效果,能够为防雹减灾提供有力的根据。
参考文献:
[1] 张雷,石汉青,燕亚菲,等.西藏冰雹的气候特征[J].高原山地气象研究,2012,32(1):56-60,76.
[2] 薛晓颖.我国中小尺度强对流事件频数时空分布特征及其长期变化趋势[D].北京:中国气象科学研究院,2018.
[3] 刘柳.拉萨市冰雹灾害性天气特征分析[J].现代农业科技,2018(20):195,199.
[4] 格桑平措.江孜县人工防雹作业的效益评估[A].中国气象学会人工影响天气委员会.第十五届全国云降水与人工影响天气科学会议论文集(Ⅱ)[C].北京:中国气象学会,2008:419-422.
(责任编辑:赵中正)