冰雹是一种固态降水物.是圆球形或圆锥形的冰块,由透明层和不透明层相间组成.直径一般为
捧在手上的冰雹与核桃相比大小相近
5~50毫米,最大的可达10厘米以上,雹的直径越大,破坏力就越大.冰雹常砸坏庄稼,威胁人畜安全,是一种严重的自然灾害,很多雹灾严重的国家已进行了人工防雹试验.
冰雹来自对流特别旺盛的对流云(积雨云)中.云中的上升气流要比一般雷雨云强,小冰雹是在对流云内由雹胚上下数次和过冷水滴碰并而增长起来的,当云中的上升气流支托不住时就下降到地面.大冰雹是在具有一支很强的斜升气流、液态水的含量很充沛的雷暴云中产生的.每次降雹的范围都很小,一般宽度为几米到几千米,长度为20~30千米,所以民间有“雹打一条线”的说法.冰雹主要发生在中纬度大陆地区,通常山区多于平原,内陆多于沿海.中国的降雹多发生在春、夏、秋3季,4~7月约占发生总数的70%.比较严重的雹灾区有甘肃南部、陇东地区、阴山山脉、太行山区和川滇两省的西部地区.
冰雹是指从强烈发展的积雨云中降落下来的固体降水物,它结构坚实,大小不等.气象学中通常把直径在5毫米以上的固态降水物称为冰雹,直径2~5毫米的称为冰丸,也叫小冰雹,而把含有液态水较多,结构松软的降水物叫软雹或霰.冰雹的形状也不规则,大多数呈椭球形或球形,但锥形、扁圆形以及不规则的也是常见的.
冰雹诞生在发展强盛的积雨云中,这种云又叫雹云.雹云云层很厚,云内水汽十分丰富,上下对流强烈,云顶可伸至10公里以上的高空,那里非常寒冷,温度可在-20℃~-40℃.云体的下部离地面1公里左右,温度在0℃以上.不难看出,云的中上部主要由冰晶、雪花或过冷水滴组成,而云的下部大多是水滴.在雹云中,上升气流变化无常,时强时弱.当上升气流比较强时,它把云的下部水滴带到云的中上层,水滴便很快变冷,立即凝固成小冰晶.小冰晶下降过程中,跟过冷水滴碰撞后,就在小冰晶身上冻结成为一层不透明的冰核,这就形成了霰——冰雹胚胎.由于雹云中气流升降变化很剧烈,冰雹胚胎也就这样一次又一次地在空中上下翻滚着,粘贴更多的过冷水滴,好像滚雪球似的,越滚越大,一旦滚成的大冰雹,重得云中上升气流托不住时,它就一落千丈,从空中摔下来,于是就成了通常百姓所说的“下雹”了[3].
据计算,雹块从几公里高空落下,直径两厘米的圆形雹块重3.8克,落地速度达20米/秒;直径20厘米的雹块,重3.8公斤,落地速度可达63米/秒,一场冰雹甚至能够降下3亿立方米的冰.如此高速大量的雹块对房屋建筑、农作物、人畜等必然会造成毁灭性的破坏或打击.1788年7月13日,法国遭到冰雹袭击,冰雹约以十几公里的降雹宽度、每小时70公里的速度,先后两次从西南向东北席卷整个法国,道路上积了数十厘米厚的雹块,冰雹所经之处,树枝砸断,庄稼被毁,家畜被击毙,林中走兽灭迹.
可见,冰雹犹如自然界中最致命的“子弹”,难怪人们自古以来就竭力还击.早在中世纪时期,许多人相信教堂的钟声和火炮开火时的声音能够将司管冰雹的神灵吓跑,从而阻止冰雹.几个世纪后,在1896年,一个奥地利葡萄酒生产商用火炮阻止冰雹取得了成功,这一技术被沿用下来.第二次世界大战后,意大利人发明了用火箭消灭冰雹的方法.他们希望爆炸会使雹块变松,生成更多的小冰雹,从而减少危险.
冰雹,人们常称为雹.冰雹是在对流云中形成,当水汽随气流上升遇冷会凝结成小水滴,若随著高度增加温度继续降低,达到摄氏零度以下时,水滴就凝结成冰粒,在它上升运动过程中,并会吸附其周围小冰粒或水滴而长大,直到其重量无法为上升气流所承载时即往下降,当其降落至较高温度区时,其表面会融解成水,同时亦会吸附周围之小水滴,此时若又遇强大之上升气流再被抬升,其表面则又凝结成冰,如此反覆进行如滚雪球般其体积越来越大,直到它的重量大于气流升力与空气之浮力之和,即往下降落,若达地面时未融解成水仍呈固态冰粒者称为冰雹,如融解成水就是我们平常所见的雨.
冰
冰雹
雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的.不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云,而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹.
积雨云和各种云一样都是由地面附近空气上升凝结形成的.空气从地面上升,在上升过程中气压降低,体积膨胀,如果上升空气与周围没有热量交换,由于膨胀消耗能量,空气温度就要降低,这种温度变化称为绝热冷却.根据计算,在大气中空气每上升100米,因绝热变化会使温度降低1度左右.我们知道在一定温度下,空气中容纳水汽有一个限度,达到这个限度就称为“饱和”,温度降低后,空气中可能容纳的水汽量就要降低.因此,原来没有饱和的空气在上升运动中由于绝热冷却可能达到饱和,空气达到饱和之后过剩的水汽便附着在飘浮于空中的凝结核上,形成水滴.当温度低于摄氏零度时,过剩的水汽便会凝华成细小的冰晶.这些水滴和冰晶聚集在一起,飘浮于空中便成了云.
大
冰雹
气中有各种不同形式的空气运动,形成了不同形态的云.因对流运动而形成的云有淡积云、浓积云和积雨云等.人们把它们统称为积状云.它们都是一块块孤立向上发展的云块,因为在对流运动中有上升运动和下沉运动,往往在上升气流区形成了云块,而在下沉气流区就成了云的间隙,有时可见蓝天.
积状云因对流强弱不同出一辙形成各种不同云状,它们的云体大小悬殊很大.如果云内对流运动很弱,上升气流达不到凝结高度,就不会形成云,只有干对流.如果对流较强,可以发展形成浓积云,浓积云的顶部像椰菜,由许多轮廓清晰的凸起云泡构成,云厚可以达4-5公里.如果对流运动很猛烈,就可以形成积雨云,云底黑沉沉,云顶发展很高,可达10公里左右,云顶边缘变得模糊起来,云顶还常扩展开来,形成砧状.一般积雨云可能产生雷阵雨,而只有发展特别强盛的积雨云,云体十分高大,云中有强烈的上升气体,云内有充沛的水分,才会产生冰雹,这种云通常也称为冰雹云.
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的.一般为三层:最下面一层温度在0℃以上,由水滴组成;中间温度为0℃至-20℃,由过冷却水滴、冰晶和雪花组成;最上面一层温度在-20℃以下,基本上由冰晶和雪花组成.
在冰雹云中气流是很强盛的,通常在云的前进方向,有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出.还有一股下沉气流从云后方中层流入,从云底流出.这里也就是通常出现冰雹的降水区.这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通,所以一般强雹云中气流结构比较持续.强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽,并且支撑冰雹粒子停留在云中,使它长到相当大才降落下来.
冰雹和雨、雪一样,都是从云里掉下来的,它是从积雨云中降落下来的一种固态降水.