[編輯此段落]概述
冰雹
冰雹，又叫“冰雹”，俗稱冰雹，部分地區稱之為“冷子”。在夏季或春夏之交最為常見。是壹些小如綠豆黃豆大如栗子雞蛋的冰粒，特大冰雹比柚子還大。除廣東、湖南、湖北、福建、江西等省外，我國冰雹天氣較少，各地每年都遭受不同程度的冰雹災害。特別是北方的山地丘陵地區，地形復雜，天氣多變，冰雹多，對農業危害很大。嚴重的冰雹毀壞莊稼，損壞房屋，經常有人受傷，牲畜死亡。因此，冰雹災害是我國最嚴重的災害之壹。
固體沈澱。它是壹個球形或圓錐形的冰塊，由透明層和不透明層交替組成。壹般直徑5 ~ 50 mm，有時可達10 cm以上，也稱冰雹或冰雹塊。冰雹經常毀壞莊稼，威脅人畜安全。這是壹場嚴重的自然災害。許多冰雹災害嚴重的國家都進行了人工防雹試驗。
冰雹越大，破壞力越大。冰雹從強對流的積雨雲中落下，雲中的上升氣流比壹般雷雨雲中的上升氣流強。小冰雹是通過冰雹胚與過冷水滴上下幾次碰撞，在對流雲中生長，然後在雲中上升氣流無法支撐時落到地面。強雹是在有強烈上升氣流和豐富液態水的雷暴雲中產生的。每次冰雹的範圍都很小，壹般寬幾米到幾公裏，長20-30公裏，所以民間有“冰雹打壹線”的說法。冰雹主要發生在中緯度大陸地區，通常山區比平原多，內陸比沿海多。我國冰雹多發生在春、夏、秋三季，4-7月約占總量的70%。嚴重冰雹災害地區包括甘肅南部、隴東、陰山山脈、太行山以及四川西部和雲南省。
冰雹災害是由強對流天氣系統引起的壹種嚴重氣象災害。雖然出現的範圍小、時間短，但來勢兇猛、強度大，並常伴有大風、強降水、急劇降溫等突發性災害性天氣過程。我國是壹個冰雹頻發的國家，每年都給農業、建築、通信、電力、交通和人民生命財產帶來巨大損失(圖1，圖2)。據有關統計，我國每年因冰雹造成的經濟損失達數億元甚至數十億元。因此，我們有必要了解冰雹災害的時空湍流格局以及冰雹災害造成的損失，以便更好地預防冰雹災害，減少經濟損失。
[編輯此段]冰雹形成
冰雹像雨雪壹樣，從雲中落下。但是下冰雹的雲是很強的積雨雲，只有特別強的積雨雲才能下冰雹。
積雨雲和各種雲壹樣，是由近地面的空氣上升凝結而成的。當空氣從地面上升時，氣壓降低，體積膨脹。如果上升的空氣與周圍沒有熱交換，空氣溫度就會降低，因為膨脹消耗能量。這種溫度變化被稱為絕熱冷卻。根據計算，大氣中的空氣每上升100米，由於絕熱變化，溫度就會降低約1度。我們知道，在給定的溫度下，空氣中含有的水蒸氣量是有壹個極限的，達到這個極限就叫做“飽和”。溫度降低後，空氣中可能含有的水蒸氣量會減少。因此，原本不飽和的空氣在上升運動中可能因絕熱冷卻而達到飽和，空氣達到飽和後，多余的水蒸氣會附著在空氣中漂浮的凝結核上，形成水滴。當溫度低於零攝氏度時，多余的水蒸氣會凝結成細小的冰晶。這些水滴和冰晶聚集在壹起，漂浮在空中成為雲。
大氣中有不同形式的空氣運動，形成不同形式的雲。對流形成的雲有輕積雲、厚積雲、積雨雲。人們稱之為積雲。它們是孤立的向上發展的雲，因為對流運動中有向上和向下的運動，往往在上升氣流區形成雲，在下降氣流區成為雲的縫隙，有時還能看到藍天。
累積雲由於對流強度不同，形成的雲也不同，雲的大小也大不相同。如果雲中對流運動很弱，上升氣流達不到凝結高度，就不會有雲，只有幹對流。如果對流很強，它可以發展成積雲。積雲的頂部像花椰菜壹樣，由許多輪廓分明的凸狀雲泡組成，雲的厚度可達4-5公裏。如果對流劇烈，可形成壹片積雨雲，雲底較暗，雲頂發展很高，達到10公裏左右，雲頂邊緣變得模糊，雲頂常膨脹形成鐵砧。壹般積雨雲都可能產生雷暴，但只有當它們特別強，雲很高，雲中有很強的上升氣體，雲中有大量的水，才會產生冰雹。這種雲通常被稱為冰雹雲。
冰雹雲由水滴、冰晶和雪花組成。壹般有三層:底層0℃以上，由水滴組成；中層溫度為0℃至-20℃，由過冷水滴、冰晶和雪花組成；頂層溫度低於-20℃，基本由冰晶和雪花組成。
在冰雹雲中，氣流非常強勁。通常在雲的方向，壹股很強的上升氣流從雲的底部進入，從雲的上部流出。還有壹股向下的氣流從雲後中間流入，從雲底流出。這也是冰雹通常出現的降水區。這兩個有組織的上升氣流與下降氣流和環境之間的氣流相連，所以壹般強冰雹雲中的氣流結構是比較連續的。強勁的上升氣流不僅給冰雹雲輸送了充足的水汽，還支持冰雹粒子留在雲中，使其在降落前生長到相當大的尺寸。
冰雹像雨和雪壹樣，從雲中落下。它是壹種從積雨雲中落下的固體降水。
冰雹的形成需要以下條件。
①大氣中壹定有相當厚的不穩定層。
(2)積雨雲必須發展到能凍結單個大水滴的高度(壹般溫度為-12 ~-16℃)。
③要有強風切變。
④雲的垂直厚度不應小於6 ~ 8km。
⑤積雨雲含水量豐富。壹般為3 ~ 8 g/m3，在最大上升速度以上存在液態過冷水的積聚區。
⑥雲中應有傾斜的、強烈的、不均勻的上升氣流，壹般在10 ~ 20m/s以上..
冰雹是如何在冰雹雲中生長的？
在冰雹雲中，強勁的上升氣流攜帶著許多大大小小的水滴和冰晶，其中壹些水滴和冰晶融合在壹起，凍結成更大的冰粒。這些粒子和過冷水滴被上升氣流輸送到含水量積累區，可以成為冰雹核心。這些冰雹的初始生長核心在含水量積累區具有良好的生長條件。冰雹隨上升氣流進入生長區後，在水量大、溫度低的區域與過冷水滴碰撞，生長成透明的冰層，然後進入水量少的低溫區，在那裏主要由冰晶、雪花和少量過冷水滴組成，冰雹粘附在它們上面凍結形成不透明的冰層。此時冰雹已經長大，那裏的上升氣流較弱。當它無法支撐不斷增長的冰雹時，冰雹就會在上升氣流中下落，在秋季通過冰晶、雪花和水滴的融合繼續增長。當它落到溫度更高的區域時，撞到它的過冷水滴會形成壹個透明的冰層。此時如果落入另壹個更強的上升氣流區域，冰雹又會上升，重復上述增長過程。這樣，冰雹在透明層和不透明層中生長；由於生長時間、含水量等條件的差異，各層的厚度等特性也不同。最後當上升氣流支撐不住冰雹的時候，就從雲層中落下來，變成了我們看到的冰雹。
[編輯此段]冰雹特征
壹般來說，冰雹有以下特點:
(1)局地性強，每次冰雹影響範圍壹般約幾十米至幾千米寬，數百米至十幾千米長；
②持續時間短，壹次風暴或冰雹通常只持續2 ~ 10分鐘，少數持續30分鐘以上；
(3)受地形影響顯著，地形越復雜，冰雹發生的可能性越大；
(4)年際變化大，在同壹地區，有的年份連續發生多次，有的年份發生幾次甚至不發生；
⑤發生區域廣，從亞熱帶到溫帶的廣大氣候帶均可發生，但發生頻率多在溫帶。
[編輯此段]冰雹分類
根據壹次降雹過程中最大冰雹(壹般冰雹)直徑、冰雹累計時間和冰雹累積厚度，將冰雹分為三個等級。
1.輕冰雹:大部分冰雹直徑小於0.5厘米，累計降雹時間小於10分鐘，區域內冰雹厚度小於2厘米；
2.中度冰雹:大部分冰雹直徑0.5 ~ 2.0厘米，累計降雹時間10 ~ 30分鐘，冰雹厚度2 ~ 5厘米；
3.大冰雹:大部分冰雹直徑大於2.0厘米，累計降雹時間大於30分鐘，冰雹厚度大於5厘米。
[編輯此段]冰雹危害
冰雹災害是由強對流天氣系統引起的壹種嚴重氣象災害。雖然出現的範圍小、時間短，但來勢兇猛、強度大，並常伴有大風、強降水、急劇降溫等突發性災害性天氣過程。中國是壹個冰雹災害頻繁的國家。冰雹每年給農業、建築、通信、電力、交通和人民生命財產帶來巨大損失。據有關統計，我國每年因冰雹造成的經濟損失達數億元甚至數十億元。
很多人都遇到過雷雨天氣下冰雹。通常情況下，這些冰雹不會超過壘球的大小，它們從風暴雲中落下。但是，有時候冰雹很大。有壹次80斤的冰雹從天上掉下來，落在地上會裂成很多小塊。最神秘的是，在天空無雲的情況下，巨大的冰雹從天而降。已經有許多事件證實飛機的機翼受到冰雹的襲擊。目前科學家還無法解釋為什麽會出現如此巨大的冰雹。
[編輯此段]冰雹防控
1.預報
20世紀80年代以來，隨著天氣雷達、衛星雲圖接收、計算機和通信傳輸等先進設備在氣象業務中的廣泛應用，跟蹤監測冰雹活動的能力大大提高。當地氣象臺(站)發現冰雹天氣時，應當立即通知可能受影響的氣象臺(站)。各級氣象部門結合現代氣象科學技術和長期積累的預報經驗，對冰雹的發生、發展、強度、範圍、危害等進行綜合預報，不斷提高預報準確率。為了將冰雹預警信息盡早傳遞給各級政府領導和群眾，各級氣象部門通過當地廣播電臺、電視臺、電話、計算機服務終端和災害性天氣預警系統發布“警報”和“緊急警報”，使社會各界和廣大人民群眾提前采取防禦措施，避免和減輕了災害損失，取得了明顯的社會效益和經濟效益。
2.預防和控制
中國是人工防雹較早的國家之壹。由於我國冰雹災害嚴重，防雹工作得到了政府的重視和支持。目前，許多省份建立了長期實驗場，進行了嚴格的實驗，取得了許多有價值的科研成果。進行人工防雹，使其朝著人們期待的方向發展，達到減災的目的。目前常用的方法有:①利用火箭、高射炮或飛機將碘化銀、碘化鉛、幹冰等催化劑直接送入雲中；(2)在地面上，在積雨雲形成前將碘化銀、碘化鉛、幹冰等催化劑送入自由大氣，使這些物質在冰雹雲中發揮冰雹胚胎的作用，使冰雹胚胎增大，冰雹變小；(3)向地面的雹雲發射火箭彈、高射炮，或向飛機上的雹雲發射火箭彈、炸彈，破壞向雹雲的水運；(4)用火箭、高射炮在暖雲上撒凝結核，使雲形成降水，以減少雲中的水分；在冷雲中，散布了壹些冰核來抑制冰雹胚胎的生長。
3.農業防雹措施
常見的方法有:①在冰雹易發區種草種樹，增加森林面積，改善地貌環境，破壞冰雹雲條件，達到減輕冰雹災害的目的；(2)多種植抗冰雹能力強、恢復力強的作物；③適時收獲成熟作物；(4)在雹災地區的冰雹季節，農民在田間隨身攜帶防雹工具，如竹筐、柳條筐等，以減少人身傷亡。
[編輯此段]中國冰雹災害分析
中國冰雹災害的地理分布
冰雹活動不僅與天氣系統有關，還受地形地貌的影響很大。中國幅員遼闊，地形復雜，地貌差異很大，而且中國擁有世界上最大的高原，大氣環流復雜。因此，我國冰雹天氣範圍廣，冰雹災害面積大。根據有關資料，對我國冰雹災害的空間格局進行了對比分析，得出以下四個方面的認識。(1)冰雹災害波及範圍廣。冰雹災害雖然是小規模的災害事件，但我國大部分地區都有冰雹災害，幾乎所有省份都有不同程度的冰雹災害記錄。受災縣數接近全國縣數的壹半，充分說明冰雹災害分布廣泛。(2)冰雹災害的分布是離散的。大部分冰雹落在個別縣區。(3)冰雹災害的局地分布明顯。冰雹災害經常發生在壹些特定地區，特別是青藏高原以東的山前和農業區，這與冰雹災害形成的條件密切相關。(4)我國冰雹災害的總體分布格局是中東部地區冰雹災害多，西部地區冰雹災害少，空間分布呈現壹區兩帶七中心的格局(圖3)。壹區是指我國長江以北、燕山線以南、青藏高原以東的地區，是我國冰雹災害易發區。兩帶是指我國第壹級臺階外緣(特別是東部)的冰雹易發帶和第二級臺階東緣及以東的冰雹易發帶，是我國的冰雹易發帶。七個中心是指分散在兩個冰雹易發區的幾個冰雹易發中心:東北高值區、華北高值區、鄂豫高值區、南嶺高值區、川東-鄂西-湘西高值區、甘肅-東部高值區、喀什-阿克蘇高值區。
中國冰雹災害的時間分布
總的來說，我國冰雹災害的時間分布非常廣泛。雖然壹天中的任何時候都有冰雹，但全國各地都有壹個相對集中的冰雹期。據有關資料分析，我國大部分地區冰雹時間的70%集中在局地時間13 ~ 19，最多的在14 ~ 16之間。湖南西部、四川盆地、湖北西部多在夜間降雹，青藏高原壹些地方多在中午降雹。此外，我國各地冰雹存在明顯的月變化，與大氣環流和季風氣候特征的月變化相壹致。降雹區隨南支急流的北移而北移，各地冰雹的到來比雨帶提前壹個月左右。壹般來說，福建、廣東、廣西、海南、臺灣省在3-4月，江西、浙江、江蘇、上海在3-8月，湖南、貴州、雲南、新疆部分地區在4-5月，秦嶺、淮河大部在4-8月，華北、西藏部分地區在5-9月，山西、陜西、新疆。此外，由於冰雹具有很強的地域性，各地區乃至全國的年變化都很大。
中國冰雹的致災環境及致災因素分析
從區域自然災害系統理論的角度來看，冰雹災害是冰雹災害易發環境、致災因素和受災體相互作用形成的災害。冰雹和暴雨都是強對流天氣過程，往往伴隨著地形的制約，因此暴雨和地形成為冰雹災害孕育環境的主要因素。冰雹災害的強度和區域分異首先取決於冰雹的特性。從我國冰雹的區域分異來看，冰雹高值區呈現壹區兩帶的特點:第壹區是指青藏高原的冰雹易發區；這兩條帶是指南方冰雹帶和北方冰雹帶。前者主要分布在海拔1000 ~ 2000米的雲貴高原，向東延伸至湘西、川鄂交界，後者從青藏高原北部經祁連山、六盤山與內蒙古高原相連。與我國冰雹災害(冰雹)的區域分異相比，冰雹災害的區域分異有明顯的向東、向南、向西擴展的趨勢，有以下三個明顯的區別。第壹，從大的區域來說，冰雹災害易發區和最高頻率區是完全不同的。前者在華北-長江中下遊人口密集，後者在青藏高原人口稀少。其次，有兩個雹災頻繁區，但前者比後者位置更偏東，特別是在東部，形成壹個南北向的雹災區。第三，冰雹易發區都位於冰雹易發區，呈團塊狀分布。可見，我國冰雹災害的地域分異受人類活動範圍的影響較深，呈現出中東部地區多、西部地區少的空間格局特征。從區域冰雹和冰雹災害空間分異的比較來看，只是壹個自然過程，受災體性質的變化使得冰雹災害高值區不壹定是災害高值區。雖然受災體不是災害的直接驅動力，但它使冰雹災害的災情相對擴大或縮小。
中國冰雹災害影響主體分析
中國冰雹災害的地域分異受受災體的深刻影響。通過對我國現有冰雹個例進行逐壹分類分析，結果表明，我國冰雹災害有6大類20個亞型，其中糧食作物受災最頻繁。從動態變化來看，以下四個亞類值得關註:壹是玉米受災數量(相對於其他作物)有所增加，這與我國玉米種植的普遍性和地膜玉米種植的發展有關。用塑料薄膜來提前農作物的生長期，無疑會增加冰雹災害的時間段。二是棉花，受災次數明顯增多，特別是壹些主要產棉區。可見，作物品種和作物面積的變化直接影響災情的放大或縮小。三是蔬菜、水果、花卉受災加重。隨著城市化水平的提高，城市邊緣區蔬菜、瓜果特別是花卉的發展，以及溫室技術的廣泛應用，冰雹災害發生的概率增大。可見，土地經濟作物產量的變化直接影響著受災體的脆弱性。第四，通信災難數量激增。隨著國家通信的快速發展，特別是近年來網絡的興起，冰雹受害者的脆弱性被放大。
中國冰雹最多的地區
我國降雹最多的地區是青藏高原，如西藏東北部的黑河(那曲)，平均每年降雹35.9天(最多年份降了53天，最少23天)；其次是班戈31.4天，申紮28.0天，安多27.9天，索縣27.6天，都出現在青藏高原。