炎热夏天为何会下冰疙瘩

  6月12日下午至夜间，北京市大部分地区出现雷阵雨天气，雨量分布极不均匀，东北部及通州北部达暴雨量级，局地大暴雨。延庆、怀柔、密云、平谷、顺义、昌平、通州、朝阳、大兴、丰台、房山多区局地出现冰雹，最大冰雹直径5厘米。

  不少市民拍到，密密麻麻的冰雹落在窗户上，发出清脆的响声，有的地方地面上覆盖了厚厚的一层。一些农户的蔬菜大棚遭受损失，室外停放的汽车也不能幸免，挡风玻璃被“轰”成筛子，有些甚至整个被砸碎。

  据北京市气象台首席预报员翟亮介绍，北京周末连续两天的强对流天气，均受高空冷涡系统影响，冷涡配合大气中的水汽输送，在不稳定大气层结条件下，形成了逆时针旋转的螺旋雨带，雨带内强烈发展的对流风暴，给北京带来了短时强降水、冰雹、雷暴、大风等强对流天气。

  具体来说，6月11日和12日的强对流天气过程又有所差异，11日由于高空缺乏足够的干冷空气介入，强对流天气的类型主要以短时强降雨为主。相反，12日由于冷涡旋转过程中，高空带来明显的干冷空气，造成高低空温差进一步加大，对流不稳定层结急剧增强，0℃层和-20℃层高度下降到非常有利于冰雹形成的高度，在低空切变线等中尺度天气系统触发对流后，对流风暴快速地发展并加强，造成北京地区多地出现非常明显冰雹等灾害性天气。

  记者了解到，冷涡相当于一个冷空气的聚集地，这个冷性涡旋旋转着“闯入”暖空气地盘后，被暖空气“包围”，最终形成一个冷涡。冷涡一年四季都一定会出现，在夏季最活跃。对北京来说，冰雹每年的高发期就是6月中下旬，因为相比主汛期，这样一个时间段处于盛夏之前，大气中的温度层结还没那么暖，空中容易有干冷空气下来，有助于冰雹形成。

  据介绍，接下来两天，冷涡系统逐渐东移，但北京仍未摆脱其影响，多雷雨天气，午后至傍晚为雷雨多发时段，降雨云团分散，局地性强。

  北京六月下冰雹也登上了热搜，网友们感叹冰雹个头大小的同时，也困惑于夏季形成冰雹的原因。

  虽然冰雹里有个“冰”字，但其实，这种天气现象经常发生在炎热的夏季。冰雹主要出现在5至9月，这5个月的总雹日占全年雹日的80%以上，其中又以6月为冰雹盛行月。

  冰雹出生和成长的地方，位于云层中-10℃到-30℃之间的部分。在这里，有大量的过冷水滴随着气流飘动，而其中较大的过冷水滴通过冻结、凇附、凝华，形成了固态雹胚。雹胚形成以后，在不稳定能量所致的强烈上升气流的推动下不断运动，继续吸收兼并附近的水滴，或利用自身表面的潮湿水膜，“捕获”周围的细小冰晶或冰粒子，从而不断成长。

  冰雹要想长大，需要足够厚的-10℃到-30℃云层，也需要对流运动提供能量。冰雹通过0℃云层后会在坠落过程中不断融化。0℃云层相对较低也是出现大冰雹的必要条件。

  春夏季节，天气转暖，太阳把大地烤得滚烫，近地面极易形成不稳定的湿热空气。当高空有弱冷空气时，“上冷下暖”会造成空气的强烈对流，湿热空气迅速上升，为冰雹的形成创造了极佳的条件。

  而在冬季，近地面气温很低，不易产生强大的快速上升气流，所以冰雹在冬季很难形成。

  中央气象台首席预报员方翀指出，我国出现的冰雹大多还是以直径20毫米以下为主，尤其在冰雹频发的高原地区，多数情况均为5毫米左右甚至更小的小冰雹。但在一些对流发展非常强的过程中，也会出现直径达30毫米至50毫米的大冰雹，50毫米以上的冰雹则较为罕见。

  一次冰雹过程会持续多长时间？方翀说，冰雹过程的维持的时间较短，一般仅为2分钟至10分钟，少数情况下可持续十几分钟；高原地区的冰雹过程有时持续时间更长一些，少数可达30分钟以上。

  单次冰雹过程的影响区域也不大，一般为宽约几十米到数千米、长约数百米到十余千米的地带。正是因为冰雹“来去匆匆”，亦具有局地性，针对冰雹天气的精准预报一直都是难题。

  出现冰雹天气是不是真的存在“时间规律”？尽管一天内任何时间均有可能降雹，但分析有关的资料可知，我国各地在一天当中有一个相对集中的降雹时段：大部分地区降雹时间70%集中在13时到19时，以14时到16时之间为最多。湖南西部、四川盆地、湖北西部一带降雹多集中在夜间，青藏高原上的一些地方多在中午降雹。

  平均每年会出现多少次冰雹天气？方翀表示，分析1981年至2010年全国756个基本基准站冰雹观测资料统计结果后发现，我国黄淮、江淮、江南、华南及四川盆地的大部分地区年平均冰雹次数在1天以下，而湘西地区年平均冰雹次数在1天至3天左右；东北、华北北部、西南地区东南部的年平均冰雹次数约为1天至3天；冰雹高发区位于西藏中北部、青海南部和川西高原等海拔高度较高的站点，年平均次数在10次至15次以上，最高达35次。

  我国发生冰雹次数最多的省份为西藏，但多为小冰雹，致灾性并不强。除高原地区外，北方发生冰雹较多的省份有甘肃、山西、河北等，年平均次数在2次至7次左右；南方冰雹灾害较严重的省份则为贵州、云南、湖南等地，年平均冰雹次数在2次至4次左右。

  一般来讲，当冰雹直径较大、过程维持的时间较长、与农业生产关键期相吻合时，冰雹天气的致灾性会比较强。

  作为防御冰雹的重要手段之一，人工防雹作业能有很大成效避免和减轻冰雹灾害，对防灾减灾有积极的作用。人工防雹的主要原理是什么？在作业过程中有哪些必须要格外注意的事项？为何有时冰雹还是防不胜防？

  许多事物的产生都要经过“胚胎”孕育的过程，冰雹也不例外。“人工防雹要做的是通过各种途径抑制雹胚的生长，使雹胚降落不到地面上，也就形成不了冰雹灾害。”中国气象局人工影响天气中心研究员姚展予表示，目前，在冰雹生长的所有的环节，都能采用一些技术方法来抑制冰雹形成。

  比如说，能采用动力学方法在云内引发下沉气流，抑制强对流发展，从而抑制雹胚生长；可以向正在发展的雹云中大量播撒人工冰核，通过冰晶核化作用和凝华、碰冻增长，迅速形成很多人工雹胚，并与自然雹胚“争食”云中的过冷水，从而抑制雹胚的生长和发展。

  姚展予表示，目前人工防雹作业主要采取的是后一种方法，即通过地面的火箭或高炮来发射含有碘化银的火箭弹、炮弹，把它们发射到云中合适的位置，产生过量的人工冰核，通过“争食”云中的过冷水达到防雹的目的。

  开展人工防雹作业，首先要进行天气研判，尤其是夏季，在对流发展比较旺盛时要格外的注意对对流单体的监控与分析。一旦判定天气条件可能会产生冰雹，就应立即向空管部门申请空域，在空域允许的前提下及时开展防雹作业。“开展防雹作业，有三点应当格外的注意：及时、到位和足量。”姚展予特别强调了防雹作业的关键点。

  从雹胚的产生、发展到降落至地面形成冰雹灾害，往往只需要20分钟左右的时间，如果作业晚了，冰雹就会落地形成灾害，因此防雹作业一定要“及时”。作业时，火箭弹或炮弹一定要打到对流云中上升气流的通道上，这样播撒的碘化银才能随上升气流向上运动，通过冰晶核化作用和凝华、碰冻增长形成人工雹胚，因此防雹作业一定要“到位”。“足量”是强调防雹作业一定要“过量播撒”，这样才可以产生大量的人工雹胚与自然雹胚“争食”云中的过冷水，从而抑制雹胚的生长和发展。

  广西柳州融安县曾遭遇强降雨冰雹天气，不少雨棚和汽车挡风玻璃被砸坏，并损毁了部分历史古迹；贵州贵阳也曾因冰雹袭击，造成直接经济损失2900万元，4.6万亩农作物受雹灾影响……实际上，类似的案例还有很多，那么，既然有人工防雹技术，为何冰雹灾害仍然经常发生呢？

  “冰雹是一种很复杂的天气现象，对冰雹云的形成及其移动路径，各地虽然有一定的统计经验，但局地突发性强对流天气还是会经常发生，对冰雹的准确预报十分艰难，因此易产生冰雹灾害。”姚展予解释。目前，一些地方的人工影响天气作业点的布局不够合理，当冰雹云产生时，有些地方没有防雹作业能力或者作业准备不到位、不充分，就可能会影响了防雹的实效。

  另外，当产生了冰雹云需要防雹作业时，如果空域申请困难，就无法及时开展人工防雹作业。“总之，很多主客观原因都可能会影响防雹工作实效。”姚展予说，因此，各地气象部门应“苦练内功”，提高强对流天气预报的及时性和准确率，科学合理地布局人工影响天气作业点，增强人工防雹效果。

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