明武宗正德皇帝朱厚照是个个性十足的皇帝下冰雹的原因,他厌倦了宫里的生活,常常穿着便装“微服私访”。有一年7月,他照例带着两个太监出宫,行至西直门外高粱桥时,突然遭遇冰雹天气,朱厚照惊恐万分,两个太监手忙脚乱的把他推到一个土地庙里避灾,土地庙只有一间,高不过五尺,十分矮小,两个太监硬是把他推了进去。这时暴雨夹杂着大量冰雹,铺天盖地而降。正德皇帝因躲避及时未被冰雹所伤,但两个太监却被冰雹砸破了头。
明武宗贵为一朝天子,却险些被从天而降的冰雹砸破了头,足见这种天气的杀伤力。如今几百年过去了,冰雹却并没有因为时间的流逝而减弱,随着汛期的到来,各地冰雹等强对流天气逐渐增多,砸坏屋棚、损伤车辆甚至伤害行人,令人畏惧,本期气象控,我们就来聊一聊和冰雹天气有关的故事。
喜爱“微服私访”的明武宗朱厚照,险些被冰雹“砸破了头”成为一段让人津津乐道的故事。
冰雹这种天气自古就有,由于它的破坏性较大,虽然冰雹持续时间不长,但杀伤力十足,因此古人一般把它认为是灾害性天气的一种。我国劳动人民在长期与大自然斗争中,根据对云中声、光、电现象的仔细观察,在认识冰雹的活动规律方面积累了丰富的经验。
我国有记载的最早冰雹是什么时候?从目前的文献来看,早在商代甲骨文卜辞中涉及到的天气现象就有冰雹天气。我国第一部编年体史书《左传》中对冰雹有了更详细的记载;左传·昭公四年“四年春王正月,大雨雹。季武子问于申丰曰:「雹可御乎?」对曰:「圣人在上,无雹,虽有,不为灾。” 大意是公元前538年也就是鲁昭公4年的春天,楚国申地也就是现在襄阳谷城一带下了很大的冰雹,季武子向申丰请教冰雹的成因和抵御冰雹灾害的办法。这说明早在两千多年前,我国就开始对冰雹的成因和发生发展规律进行细致深入的探索。
当然,古代对于冰雹灾害的记录不仅在《左转》,例如东汉延光二年(公元123年)“河西雹如斗”193年(东汉末年)6月“陕西右扶风郡发生冰雹灾害,雹如斗大。” “432年,春,江苏遭遇冰雹袭击,伤牛马,杀禽兽。”“1308年5月,河南新郑县发生冰雹灾害,雹子积地深一尺,农作物绝收。”尤其是明清两代,特别是清朝,仅以北京一地为例,有历史记录的平均5-6年就要遭受一次雹灾侵袭,这对于以农业生产为主的封建社会,的确是个不小的打击。
甲骨文中的冰雹的“雹”字,作为象形字显得十分生动形象,也反映了古人对这种天气现象的认识
那么,历史上记录的最大冰雹体积有多大呢?虽然我们无法做出精准的横向比较,但从一些历史资料中,可以窥探它们真实的体积,比如1923年的《申报》记载陕北的冰雹“初仅若豆,继则若卵,后竟若拳”有拳头大小。清朝《新会县志》记载:“清嘉庆十一年丙寅二月二十二日雨雹如拳如斗如牛,大者重数百斤,落处地为之震。”说冰雹大的有数百斤重,落在地面就像地震一样。显然,这样的记载可能有夸大的成分,难以令人信服。
目前以较有权威的世界气象观测资料为证,世界上公认的雹块“冠军”直径为110毫米至120毫米(比成年人的一个拳头稍大一点),重776克,是1970年9月3日在美国堪萨斯州发现的。
冰雹属于强对流天气的一种,它一般产生于对流特别旺盛的对流云(积雨云)中。空气中的冰晶和过冷却水滴碰撞,形成一种小雹块,并在上升气流的托举下在对流云中增长。如此反复,雹块就会越来越大。目前我国出现的冰雹大多还是以直径20毫米以下为主,也会出现直径达30毫米至50毫米的大冰雹,但50毫米以上的冰雹就较为罕见了。
为什么从天而降的冰雹个体不会很大呢?原来,冰雹在降落到达地面之前,在空中是靠上升气流托住的,冰雹越大,需要的上升气流越强。如直径为160毫米至180毫米的雹块,要求上升气流的速度至少为50~60米/秒,这几乎相当于12级强风的二倍。但大气中这么强的大范围上升气流尚未见过。此外冰雹在下降的过程中也会融化。所以常见的冰雹个体一般多像玉米粒、拇指或乒乓球般大小,个别的也只有鸡蛋或拳头那么大。像前文描述“如牛大”的冰雹,多少缺乏些科学依据。
我国冰雹灾害发生的季节主要有春峰型、初夏峰型、夏峰型和双峰型4种,其中初夏峰型冰雹和夏峰型冰雹是最常见的冰雹,其中6-9月的夏峰型冰雹更是占到全年降雹总数的70%以上。
从冰雹分布地区来看,5—6月,主要位于中纬度海拔低的地区,如我国黄淮、江淮地区,而6-9月降雹多发生在海拔3000米以上的高原多山地区和较高纬度,如青藏高原。从时间上来看,我国冰雹大多发生在下午,一般集中在13-19时,以14-16时最多,估计很少有人遇到清早出门下冰雹的情况,当然也有一些特定地点存在夜间、午后等特殊降雹时间,范围不是很大。
我国冰雹灾害发生的季节主要有春峰型、初夏峰型、夏峰型和双峰型4种。
我国幅员辽阔,地势复杂,冰雹分布的特点是山地多于平原,内陆多于沿海。青藏高原是最大的一片多雹区,但人口比较少,高原以东,大致可分为南北两个多雹带。南方多雹带从云贵高原向东出武陵山,经幕阜山到浙江的天目山,断续地呈带状分布。这支多雹带的多雹灾区主要在云贵高原,向东延伸到湘西,川鄂边界。北方多雹带从青藏高原东北部出祁连山、六盘山经黄土高原和内蒙古高原连接,包括河北省北部、内蒙古自治区东南部和东北三省的一些地区,是全国最宽、最长的一个多雹地带。在这条多雹带上以黄土高原北部、内蒙古高原南部和一些山脉东侧雹灾最为严重。
此外,我国南、北两条多雹带,与2000毫米、800毫米降水分界线走向大致相同,尤其是北方多雹带,更是历史上农业区与牧业区分界线,也是各代长城的大致走向,受雹灾影响较大的农业种植业,绝大多数分布在北方多雹带以南。
不过,值得一提的是,虽然低山、丘陵地区降雹日数少,但雹灾可能更加严重,特别是鲁中、苏北以及闽西北、浙北、赣南、粤北、湘南等地,都常有严重的雹灾发生。
冰雹是一种局地小概率事件,来去匆匆,这给预报增添了许多困难。中央气象台高级工程师刘鑫华表示,冰雹预报主要有三个难点,首先冰雹属于中小尺度天气过程,由于中小尺度天气过程非线性强,数学描述难,模式模拟效果也不好;第二,目前对于中小尺度天气的理解还不够充分;第三,发生时间比较短,观测监测体系还不够健全,有些情况下冰雹未发生在测站周边下冰雹的原因,而冰雹的雷达观测还需要进一步经过检验和评估,这些都给冰雹观测带来挑战。
从目前的预报准确率来看,冰雹预报准确率是低于暴雨预报准确率的,但是,这并不意味着冰雹就完全无法预报,近几年,随着预报技术的不断进步和气象科技的逐渐发展,目前,在发布强对流预警期间或系统性比如大尺度天气系统触发的中小尺度天气过程或区域性、大范围的强天气过程时,冰雹预报的准确率会相对较高。
2014年3月20日,浙江台州遭遇冰雹天气袭击。
比如2015年5月7日晚,河南省洛阳市遭遇了强对流天气,根据当地媒体报道“8时45分左右开始,一场大雨夹杂冰雹的强对流天气席卷洛城。几分钟内,全城狂风大作、电闪雷鸣,家家户户的窗户都被从天而降的大雨和冰雹打得啪啪作响。约20分钟后,天气才恢复平静,但天空并未放晴,至晚上11时左右,月亮又重新出现在天空。”不过,早在8时15分左右,洛阳市气象局就发布了相关预警,并特别提示会出现冰雹等强对流天气,并可能造成雹灾,市民对预报纷纷“点赞”称气象台的预报堪称“神预测”。
目前,对冰雹监测最有效的手段是静止气象卫星、雷达和闪电定位仪,天气雷达在不同天线仰角发射雷达波探测空气中云、雨、雪等可降水粒子分布。气象卫星可以生成卫星云图,也有一系列的产品,主要观测大范围的系统发展。闪电定位主要是被动接受闪电产生的电磁波,根据多台探测设备组网形成监测网。
4月5日晚,贵阳市出现雷电、冰雹、大风等强对流天气,强度之强引起社会广泛关注。石开银 摄影
除了官方的预报预测,我国民间也总结出一些谚语,有一种说法叫“地潮天黄 禾苗提防”,说的就是古人对于冰雹预兆的经验总结。例如,根据雷雨云和冰雹云中雷电的不同特点,有“拉磨雷,雹一堆”的说法。在冰雹来临之前,云内翻腾滚动十分厉害;有些地方把这种现象叫“云打架”,常常是两块云或几块浓积云相对运动后合并而加强发展,而有力的地形条件也往往加强了这种“云打架”的气流汇合。这些都是我们老百姓对冰雹天气的一些说法。
当然,同人工增雨一样,冰雹也是可以人工干预的,并且我国早在明朝洪武年间就有土炮轰击雹云的人工干预案例。新中国成立以后,为了减轻和避免冰雹灾害,从1958年开始,我国开始有组织的开展人工防雹工作,50多年以来,发展十分迅速。人工防雹工作有效地服务了当地社会经济,取得了良好的经济社会效益。
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