李德帅-强对流天气冰雹

强对流天气——冰雹大气科学学院李德帅一.冰雹的定义

二.冰雹时空分布特征

三.冰雹的产生条件概论四.冰雹的预警预报五.人工防雹简介目录冰雹是对流云中的一种固态降水物,其直径一般为5—50mm，大的可超过几厘米。冰雹往往与雷雨、大风相伴而行。冰雹影响的范围一般不大，往往是一条线。一.冰雹的定义据WMO统计,每年冰雹给世界带来的经济损失约20亿美元,中国平均每年遭受雹灾面积2×106hm2.

甘肃岷县“5·10”特大冰雹山洪:45人死亡，12人失踪！一.冰雹的定义

2.1冰雹灾害的数据统计冰雹信息气象记录政府减灾部门新闻媒体历史记载融合互补二.冰雹时空分布特征多元信息互补2.2冰雹的地域分布特征中国冰雹灾害多发区总体分布格局图二.冰雹时空分布特征2.2冰雹的地域分布特征中国冰雹灾害多发区总体分布格局图二.冰雹时空分布特征东北高值区南岭高值区鄂豫高值区喀什-阿克苏高值区华北高值区甘-青东高值区川东-鄂西-湘西高值区1）雹灾的范围广；2）冰雹灾害分布的离散性强、局地性明显；3）中国冰雹灾害的总体分布格局是中东部多,西部少,空间分布呈现1区域,2条带,7个中心的格局；4）冰雹的分布大体沿山系伸展。结论：参考文献：王文宇,王静爱.基于三种信息源的中国冰雹灾害区域分异研究[J]，地理研究.2001.20(3):380-3862.3冰雹分布的季节特征二.冰雹时空分布特征雹日主要集中在5-9月,这5个月的总雹日占全年雹日的84%,其中又以6月为冰雹盛行月。2.4冰雹的日变化特征二.冰雹时空分布特征午后12—18时！小结：中国年降雹日的分布特点

山区多于平原，内陆多于沿海，中纬度多于低纬度地区。降雹时间主要集中在5-9月，而且大部分时间在午后12—18时。二.冰雹时空分布特征

受不同尺度的天气影响，涉及了云中微物理过程，还有地形、地貌、植被差异等因素。三.冰雹的成因冰雹云观测、试验研究的困难性3.1冰雹的形成和降落参考文献：许焕斌,段英.冰雹形成机制的研究并论人工雹胚与自然雹胚的“利益竞争”防雹假说[J]大气科学,2001,25(2):277-287

冰雹形成示意图三.冰雹的成因过冷雨滴在-40℃以下会发生自动核化滚元宵理论“滚元宵”理论有一些问题。基于新的观测提出：

湿增长——过冷却水滴和云中的雹胚相碰时,立即冻结,释放潜热。潜热使冰雹表面的温度升高到0℃,冰雹就可以在其表面保持液态水的状态中长大,形成透明冰层。

三.冰雹的成因为什么同一层冰雹，有的地方透明有的不透明？

干增长——如果冰雹表面由于热传导和蒸发冷却作用而大量损失热量，在撞冻过程中冰雹表面得到的热量不足以补偿所损失的热量，冻结中各个水滴之间空隙大，

便形成了不透明冰层，这就是“干增长”

。

三.冰雹的成因雹块中密度小的不透明层是在干增长过程中形成的；密度大的透明层是在湿增长过程中形成的。3.2数值模拟冰雹成因一维雹云模式,引进了液态和固态水成物粒子的随机碰并方程，但动力过程比较简单,未考虑雹暴水平方向的移动，不能解释大冰雹的形成；二维雹云模式，模拟了冰雹粒子的循环增长,解释了大冰雹的形成，但其二维结构限制了其对雹暴动力学结构及传播路径的充分再现；三维雹云模式，模拟了冰雹的生长轨迹，比较完善地描述了粒子的增长及密度和落速的变化。三.冰雹的成因四.冰雹的预警预报冰雹等强对流天气也是大、中、小尺度天气系统相互作用的产物，是在有利的大尺度环流背景下触发产生的中尺度系统造成的。4.1天气图预报方法根据建立的预报模型进行背景分析、预报，天气模型直接用于短时天气预报，其能力有限，但它有“警戒”和“消空”的功能。四.冰雹的预警预报4.2基于物理量诊断的预报

1）可找出具体预报指标

2）目前常用的有:K指数、理查孙（Ri）数、沙氏指数、0度层高度、大气低云含水量、对流有效位能、垂直螺旋度、1000hPa+925hPa+850hPa假相当位温四.冰雹的预警预报4.3中尺度预报方法冰雹属于中小尺度现象，它与中小尺度系统的发生发展有密切联系，用中尺度方法对强对流进行预报，效果比较好。目前常用：中尺度数值模拟、中尺度诊断分析、中尺度流场和气压场分析。四.冰雹的预警预报4.4根据卫星、雷达进行预报卫星云图视野广阔、连续性强，适于关注积雨云的生命史。雷达回波分辨率高、方便直观，可判断云内粒子大小，对做短临预报非常有帮助。四.冰雹的预警预报5.集成与集合预报法

由于大气科学的复杂件和预报中的不确定性，一种模式或方法有其局限性，因此可以将多种模式的结论以一定的方式综合起来，以期得到最优结果。四.冰雹的预警预报集成预报与集合预报本身有差异，但使用过程中存在混淆现象。五.人工防雹人工防雹,就是对将要降冰雹的冰雹云施加人工影响,以减少和避免降雹灾害。人工影响,目前在我国主要是播撒碘化银催化剂。人工抑制冰雹的基本物理设想有：

(1)利益竞争假说：在雹胚形成区，制造大量人工雹胚，促进它们的竞争，限制雹胚增长。

五.人工防雹(2)早期降水假说：改变冰雹的的生长环境，促进雹胚区早期降水。

(3)减少冰雹生长区水源供应如果向云下部暖区引入吸湿性粒子，使该区云滴增大，促进并合，加速暖云降水，就可以减少进入过冷却区的水滴。

五.人工防雹

(4)爆炸假说——动力效应诱发下沉气流以破坏雹云的自然发展过程，促进大量小的对流云形成，以释放对流不稳定能量。包括引发下沉气流使雹云解体，或激发大量小的对流云形成，以释放对流不稳