预防冰雹灾害 减少农业生产损失
摘要:我国幅圆辽阔,地形复杂,气候多变,自然灾害多发,是世界上冰雹灾害最严重的国家之一。冰雹的产生,将会造成严重的经济损失,特别是在农业生产中,冰雹带来的损害是十分严重的,轻则作物减产,重则绝收。如何做好人工防雹,确保农业生产的安全,是值得长期分析研究的课题。
关键词:冰雹;人工防雹;雹云
中图分类号:P482 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2014)-09-70-1
1冰雹的形成及种类
冰雹的形成是需要一定的条件,一是云层的垂直厚度要在8千米以上,而且要有相当厚的不稳定层存在;二是云内有强烈的上升气流,且上升气流具有倾斜性和不均匀性,上升速度在每秒10~20米以上,而且有强的风切变。积雨云中有丰富的水量,在快速上升的上方有液态过冷却水的累积带;三是在积云发展过程中,能达到让一些大的水滴冻结的温度条件, 最低也要达到-12℃。这些条件都具备了,就足以产生冰雹了。冰雹一般出现时间都较短,但强度却很大,来势迅猛,多伴随着狂风大作、暴雨倾盆,而且会引起温度的骤降,一般沿山系伸展,山区多发冰雹。
冰雹的形成时,首先是先有冰雹云,冰雹云中有大量的水滴、冰晶和雪花,从上到下冰雹云高度要在8千米以上,分三层呈不同形态分布,最上层是冰晶和雪花,温度在-20℃以下;中间层为过冷却水滴、冰晶和雪花,温度为-20℃到0℃;而最下面的一层为水滴层,温度在0℃以上。冰雹云如果没有上升的强烈气流,就会一直处理相对稳定的状态,不会形成冰雹而降到地面。但如果一旦云中有强烈气流上升,上升的气流就会夹杂水滴和冰晶向上运动,有些水滴和冰晶就会并合成较大的冰粒,这些冰粒在上升过程中会和一些过冷却水被送到含水量多的累积区,这样就会形成冰雹核,冰核继续上升就会和一些过冷却水碰并,外面形成一层透明的冰层,再上升后会和一些冰晶和雪花粘在一起,形成一层不透明的冰层,如果气流不足以支撑长大原冰雹,冰雹就会下降,下降过程中会和水滴、冰晶、雪花再次碰并,如果再遇到强气流,还会上升,这样不断的上升下降,不断的碰并,冰雹就会逐渐变大,当气流的浮力不足以支撑冰雹的重力时,冰雹就会降落到地面。
一般冰雹是按大小及降雹时间和积雹厚度来确定级别的,直径小于0.5厘米的,时间不过10分钟,积雹不过2厘米的,一般定为轻雹;如果直径在0.5~2厘米之间,时间在10分钟至半小时积雹在2~5厘米的定为中雹;如果降雹时间在半小时以上,而且雹的直径都在2厘米以上时,地面积雹厚定在5厘米以上时,就属于重雹了。
2 冰雹的预测
现在的气象预测手段比过去更加丰富和先进,可以采用天气图、卫星云图以及雷达监测等,通过计算机对数据的汇总分析,可以说准确度较过去有了很大的提高,但科技再先进,仍然离不开人的经验判断,因为冰雹的产生前后都会引起天气的变化,有很多都是人们能够通过感官感知的。
2.1温度变化
如果早晨凉,湿度大,而中午时太阳强照,就会形成强气流,易发展积雨云而促使冰雹的形成,所以有“早晨露水重,后晌冰雹猛”的说法。
2.2风向变化
由于冰雹的形成是强烈气流而至,而下降过程中又会降低空气温度,所以常常降雹时伴有大风或风向的强烈变化。农谚有“恶云见风长,冰雹随风落”的说法。
2.3云的姿态变化
从云的形态及颜色变化都能直观判断降雹的可能,有“黑云尾、黄云头,冰雹打死羊和牛”,“午后黑云滚成团,风雨冰雹齐来”等说法。
2.4听雷声
一般冰雹云中具有很强的横闪,而且范围大,各部分雷声和回声混在一起,所以雷声持续时间长,有“响雷没有事,闷雷下蛋子”的民谚。
2.5识闪电
一般冰雹云中的闪电大多是“横闪”,故有“竖闪冒得来,横闪防雹灾”的说法。
2.6看物象
动物对于气象变化往往要比人和仪器还要直接和准确,所以观物象一直是预测天气的常用方法,各地都有不同的对冰雹的物象的总结。如“柳叶翻,下雹天” ,“草心出白珠,下降雹稳”等谚语。
3 冰雹人工防治
现在人们已经对冰雹的形成过程及原理有了充分的了解,所以为了减小或避免冰雹的危害,可以采用人工防雹的办法消除冰雹的产生,措施就是减小或切断雹胚的水分供给,通过向云中的胚源区播撒足量的催化剂,产生大量冰晶,这样与雹胚进行水分争夺,抑制雹胚的长大变成冰雹。
用火箭、高炮或飞机直接把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂发送至雹云中;在积雨云形成以前,把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到自由大气里,通过这些物质在雹云里形成雹胚作用, 增多云中的雹胚数量,这样冰雹就会变小;通过向雹云中放火箭打高炮,或在飞机上对雹云放火箭、投炸弹,以破坏对雹云的水分供应;用火箭、高炮向暖云部分撒凝结核,使云形成降水,以减少云中的水分;在冷云部分撒冰核,这样可以起到抑制雹胚增长的效果。
4 农业防雹措施
在雹灾多发的地区,通过改变生态环境的办法,多种植树木和绿草,加大植被覆盖面积,这样可以起到改善局部气候的作用,降低雹云形成的概率,达到减少雹灾的产生; 要尽可能选用一些抗雹和恢复能力强的农作物,这样雹灾过后不至于绝收,能尽快恢复生长,作物成熟及时进行抢收入库;雹灾多发区,要采用防雹措施,如在雹灾易发季节,在作物上面进行丝网遮盖等,人员进行耕作时,随身防雹工具,避免人身受到伤害。
作者简介:陈铁,大专学历,昌图县气象局,助理工程师,研究方向 :人工影响天气。