冰雹天氣的地面氣象觀測技術(shù)

聶曉婷，鄒曉玲

（博羅縣氣象局，廣東惠州 516100）

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冰雹天氣的地面氣象觀測技術(shù)

聶曉婷，鄒曉玲

（博羅縣氣象局，廣東惠州 516100）

摘 要：簡要介紹冰雹的形成原理、生成的前提條件及發(fā)展過程，結(jié)合地面氣象觀測工作中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)介紹冰雹的預(yù)測觀測方法，逐一介紹冰雹天氣出現(xiàn)時(shí)的觀測程序及注意事項(xiàng)。選取2014年4 月1日博羅冰雹天氣實(shí)例，詳細(xì)記錄該次冰雹天氣的觀測過程，為綜合地面氣象觀測提供參考，以減少錯(cuò)情的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：大氣探測；冰雹；地面氣象觀測

聶曉婷，鄒曉玲．冰雹天氣的地面氣象觀測技術(shù)［J］．廣東氣象，2016，38（3）：64 -66．

冰雹是由云中落下的堅(jiān)硬的球狀、圓錐狀或不規(guī)則狀的顆粒最大的固體降水。它是由強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的災(zāi)害天氣，常常伴隨著強(qiáng)雷電、暴雨和大風(fēng)，嚴(yán)重危害著人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全。冰雹造成的災(zāi)害局地性強(qiáng)，可嚴(yán)重?fù)p害農(nóng)作物、損壞房屋、砸傷牲畜，還可極大地破壞電力設(shè)備、交通基礎(chǔ)設(shè)施，甚至造成人員傷亡。在我國，許多學(xué)者已對冰雹的形成特征及造成的災(zāi)害展開了研究［1 -6］，并取得了很多寶貴的成果，對冰雹天氣的地面氣象觀測起到很好的借鑒作用。近幾年，在全球氣候變暖背景下，廣東地區(qū)的氣候特征發(fā)生明顯變化，極端天氣氣候事件呈增多趨勢。在春夏之交受鋒面、低槽、切變線影響，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)對流天氣，產(chǎn)生雷暴、冰雹、颮線、龍卷、暴雨、大風(fēng)等惡劣天氣，其中雹災(zāi)是嚴(yán)重天氣災(zāi)害之一。2014年博羅氣象站就觀測記錄到3次冰雹天氣。因此，了解冰雹的形成原理及預(yù)測方法，熟悉冰雹天氣的地面氣象觀測程序，正確理解相關(guān)的技術(shù)規(guī)定，對作好冰雹天氣的地面氣象測報(bào)工作有一定的幫助。

1　冰雹的預(yù)測方法

冰雹是比較難以預(yù)報(bào)的災(zāi)害性天氣，氣象臺(tái)以天氣雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等大量實(shí)時(shí)天氣信息對冰雹天氣進(jìn)行追蹤和外推預(yù)報(bào)［7 -10］，而這些實(shí)時(shí)的天氣信息對觀測員判定冰雹云也有很大的幫助。民間也有許多預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)供觀測員借鑒，如“惡云見風(fēng)長，冰雹隨風(fēng)飛”、“烏云寶塔形，下邊泛紅云，冰雹到眼前”等。如何準(zhǔn)確識別冰雹云是預(yù)測冰雹天氣的關(guān)鍵，冰雹一般降自不穩(wěn)定的Cb云層，顏色可有土藍(lán)色、灰藍(lán)色、蘭白色，夜間觀測到的冰雹云閃電多為紅色，冰雹云移動(dòng)快，伴有強(qiáng)烈的連續(xù)翻滾云，閃電猛烈且多雨。降雹之前，地面常常刮南風(fēng)、東風(fēng)或東南風(fēng)。這是因?yàn)榕瘽駳饬鞫鄰臇|南方過來，冰雹來臨前，風(fēng)向轉(zhuǎn)為北風(fēng)或西北風(fēng)，風(fēng)力加大。如果降雹季節(jié)的早晨涼、濕度大、中午太陽輻射強(qiáng)烈，造成空氣對流旺盛，則易發(fā)展成積雨云而形成冰雹。

2　冰雹出現(xiàn)時(shí)的觀測程序

在參考雷達(dá)圖及其他氣象要素，預(yù)測可能有冰雹出現(xiàn)前，提前對各個(gè)儀器進(jìn)行巡視和保護(hù)，預(yù)防災(zāi)害天氣致使氣象要素缺測。當(dāng)冰雹出現(xiàn)時(shí)，首先記錄冰雹的開始時(shí)間；拾取幾個(gè)最大和較大的冰雹，放入20 cm口徑雨量筒專用量杯中，如情況特殊時(shí)間緊急也可暫時(shí)放在其他容器中，以備后面需要測量冰雹的最大平均質(zhì)量時(shí)用；選取其中最大的冰雹，測定其最大直徑用于重要天氣報(bào)中838nn組數(shù)據(jù)編報(bào)［11］（冰雹隨降隨化時(shí)，可目測估計(jì)其直徑編報(bào)）；保證在10 min內(nèi)發(fā)出冰雹的重要天氣報(bào)，于“冰雹直徑”欄輸入冰雹的最大直徑，時(shí)間為冰雹開始的那一分鐘以及重要天氣報(bào)頁面選取的是“不定時(shí)”，同時(shí)注意是否要發(fā)雷暴的重要天氣報(bào)，若同時(shí)出現(xiàn)，可合并為一份重要報(bào)；冰雹在08：00、14：00、20：00整點(diǎn)前半小時(shí)（31～60 min）出現(xiàn)時(shí)，可以并入正點(diǎn)數(shù)據(jù)維護(hù)（新長Z文件）中發(fā)出；冰雹出現(xiàn)在夜間不值班時(shí)段，早上接班時(shí)不再補(bǔ)發(fā)，若夜間出現(xiàn)冰雹，達(dá)到始發(fā)重要報(bào)標(biāo)準(zhǔn)且持續(xù)到07：30之后，重要天氣報(bào)合并在08：00新長Z文件中。發(fā)完重要天氣報(bào)后，當(dāng)最大冰雹的最大直徑＞10 mm時(shí)，應(yīng)測量冰雹的最大平均質(zhì)量，并將冰雹的最大直徑和最大平均質(zhì)量記入觀測簿紀(jì)要欄。有條件的站，可用影像記錄，存檔備用。流程見圖1。

圖1 編發(fā)冰雹重要天氣報(bào)流程

3　觀測記錄冰雹的注意事項(xiàng)［12 -16］

1）在同1次冰雹過程（開始到結(jié)束為1次過程）中，當(dāng)冰雹直徑在原來（可以是10 mm或以上）的基礎(chǔ)上再增大10 mm或以上時(shí)，續(xù)發(fā)1份冰雹重要天氣報(bào)。每次冰雹過程都要觀測和編發(fā)重要天氣報(bào)，編發(fā)冰雹重要天氣報(bào)的流程［17］如圖1。當(dāng)同1次冰雹過程跨日界，并延續(xù)到20：00以后，視為另1個(gè)冰雹過程的發(fā)生，應(yīng)在發(fā)出20：00新長Z文件后，再進(jìn)行1次冰雹觀測、編報(bào)和記錄，其中重要天氣報(bào)的開始時(shí)間編為20：01。

2）測定冰雹的最大直徑以毫米（mm）為單位，取整數(shù)。當(dāng)最大冰雹的最大直徑＞10 mm時(shí)，應(yīng)同時(shí)測量冰雹的最大平均質(zhì)量，以克（g）為單位，取整數(shù)，均記入紀(jì)要欄。測量最大平均重量的方法有“稱重法”和“量杯量取法”?！胺Q重法”是盡快選揀幾個(gè)最大和較大的冰雹，用天秤稱出重量，然后除以冰雹數(shù)目即得冰雹的最大平均質(zhì)量。“量杯量取法”則是選揀幾個(gè)最大和較大的冰雹放入20 cm口徑雨量筒的專用量杯中，待冰雹融化后，量出水的高度（mm）并算出水的質(zhì)量，除以冰雹數(shù)目就是冰雹的最大平均質(zhì)量。其中用31．4乘以量得的水高度（mm）（取1位小數(shù)），算出水的體積（1 cm3水的質(zhì)量為1 g），即得水的質(zhì)量（g）。

3）當(dāng)降雹時(shí)測站無雨，且冰雹非隨降隨化，則要注意做好自動(dòng)觀測降水量的訂正前歸工作。

4　冰雹觀測實(shí)例

2014年4月1日10：24，氣溫21．1℃、相對濕度75%、風(fēng)速10．3 m/ s，雷聲沉悶，整個(gè)天空積雨云密布，參考?xì)庀罄走_(dá)圖，預(yù)測即將有雷雨大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對流天氣現(xiàn)象出現(xiàn)。觀測員到觀測場巡視檢查儀器是否正常，以應(yīng)對即將到來的惡劣天氣。10：48出現(xiàn)冰雹，觀測員立刻在氣簿-1上記錄冰雹的出現(xiàn)時(shí)間（1048；在做好個(gè)人安全防護(hù)的條件下，就近撿拾1顆最大的冰雹用尺子量得最大直徑為20 mm，隨即撿拾7顆在可視范圍內(nèi)最大和較大的冰雹放到事先準(zhǔn)備好的20 cm口徑雨量筒專用量杯里；回到測報(bào)室在電腦打開地面氣象測報(bào)業(yè)務(wù)軟件→觀測編報(bào)→重要天氣報(bào)，確認(rèn)發(fā)報(bào)頁面右上角的時(shí)間為10：48，如不是則人工修改為48，選擇“不定時(shí)”選項(xiàng)，在“冰雹直徑”欄輸入“20”，點(diǎn)擊編報(bào)，報(bào)文為（WS）10480 58287 83820，點(diǎn)擊發(fā)報(bào)，10：50報(bào)文發(fā)送成功。冰雹于10：54結(jié)束。量杯內(nèi)的冰雹已經(jīng)全部融化成水，水量為0．8 mm，于是得到冰雹的最大平均質(zhì)量為31．4×0．8÷7≈4（g）。在氣簿-1的紀(jì)要欄記錄：1日10：48—10：54本站出現(xiàn)冰雹，最大直徑為20 mm，最大平均質(zhì)量為4 g。冰雹天氣過后，市縣局組織災(zāi)情調(diào)查小組，到周邊受災(zāi)村鎮(zhèn)進(jìn)行隨訪。

冰雹天氣發(fā)展迅速，破壞力強(qiáng)，在該類災(zāi)害天氣出現(xiàn)之前，觀測員可以借助雷達(dá)圖、衛(wèi)星云圖、閃電定位儀等高科技工具，提前預(yù)測冰雹天氣的出現(xiàn)。在熟悉冰雹的形成原理和觀測方法的前提下，冰雹的觀測記錄編發(fā)報(bào)可以確保及時(shí)準(zhǔn)確，并可及時(shí)做好相關(guān)的防備工作，盡量減少冰雹破壞的產(chǎn)生，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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中圖分類號：P41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10．3868/ j．issn．1007 -6180．2016．03．017

收稿日期：2015 -08 -10

作者簡介：聶曉婷（1886年生），女，助理工程師，學(xué)士，從事地面氣象觀測。E - mail：niexiao1874＠qq．com