冰雹天气的地面气象观测技术

2016-06-21聂晓婷邹晓玲

广东气象 2016年3期

关键词：编报冰雹气象

聂晓婷，邹晓玲

（博罗县气象局，广东惠州 516100）

冰雹天气的地面气象观测技术

聂晓婷，邹晓玲

（博罗县气象局，广东惠州 516100）

摘要：简要介绍冰雹的形成原理、生成的前提条件及发展过程，结合地面气象观测工作中的实践经验介绍冰雹的预测观测方法，逐一介绍冰雹天气出现时的观测程序及注意事项。选取2014年4 月1日博罗冰雹天气实例，详细记录该次冰雹天气的观测过程，为综合地面气象观测提供参考，以减少错情的发生。

关键词：大气探测；冰雹；地面气象观测

聂晓婷，邹晓玲．冰雹天气的地面气象观测技术［J］．广东气象，2016，38（3）：64 -66．

冰雹是由云中落下的坚硬的球状、圆锥状或不规则状的颗粒最大的固体降水。它是由强对流天气系统引起的一种剧烈的灾害天气，常常伴随着强雷电、暴雨和大风，严重危害着人类的生命和财产安全。冰雹造成的灾害局地性强，可严重损害农作物、损坏房屋、砸伤牲畜，还可极大地破坏电力设备、交通基础设施，甚至造成人员伤亡。在我国，许多学者已对冰雹的形成特征及造成的灾害展开了研究［1 -6］，并取得了很多宝贵的成果，对冰雹天气的地面气象观测起到很好的借鉴作用。近几年，在全球气候变暖背景下，广东地区的气候特征发生明显变化，极端天气气候事件呈增多趋势。在春夏之交受锋面、低槽、切变线影响，会出现强对流天气，产生雷暴、冰雹、飑线、龙卷、暴雨、大风等恶劣天气，其中雹灾是严重天气灾害之一。2014年博罗气象站就观测记录到3次冰雹天气。因此，了解冰雹的形成原理及预测方法，熟悉冰雹天气的地面气象观测程序，正确理解相关的技术规定，对作好冰雹天气的地面气象测报工作有一定的帮助。

1　冰雹的预测方法

冰雹是比较难以预报的灾害性天气，气象台以天气雷达、卫星云图等大量实时天气信息对冰雹天气进行追踪和外推预报［7 -10］，而这些实时的天气信息对观测员判定冰雹云也有很大的帮助。民间也有许多预报经验供观测员借鉴，如“恶云见风长，冰雹随风飞”、“乌云宝塔形，下边泛红云，冰雹到眼前”等。如何准确识别冰雹云是预测冰雹天气的关键，冰雹一般降自不稳定的Cb云层，颜色可有土蓝色、灰蓝色、兰白色，夜间观测到的冰雹云闪电多为红色，冰雹云移动快，伴有强烈的连续翻滚云，闪电猛烈且多雨。降雹之前，地面常常刮南风、东风或东南风。这是因为暖湿气流多从东南方过来，冰雹来临前，风向转为北风或西北风，风力加大。如果降雹季节的早晨凉、湿度大、中午太阳辐射强烈，造成空气对流旺盛，则易发展成积雨云而形成冰雹。

2　冰雹出现时的观测程序

在参考雷达图及其他气象要素，预测可能有冰雹出现前，提前对各个仪器进行巡视和保护，预防灾害天气致使气象要素缺测。当冰雹出现时，首先记录冰雹的开始时间；拾取几个最大和较大的冰雹，放入20 cm口径雨量筒专用量杯中，如情况特殊时间紧急也可暂时放在其他容器中，以备后面需要测量冰雹的最大平均质量时用；选取其中最大的冰雹，测定其最大直径用于重要天气报中838nn组数据编报［11］（冰雹随降随化时，可目测估计其直径编报）；保证在10 min内发出冰雹的重要天气报，于“冰雹直径”栏输入冰雹的最大直径，时间为冰雹开始的那一分钟以及重要天气报页面选取的是“不定时”，同时注意是否要发雷暴的重要天气报，若同时出现，可合并为一份重要报；冰雹在08：00、14：00、20：00整点前半小时（31～60 min）出现时，可以并入正点数据维护（新长Z文件）中发出；冰雹出现在夜间不值班时段，早上接班时不再补发，若夜间出现冰雹，达到始发重要报标准且持续到07：30之后，重要天气报合并在08：00新长Z文件中。发完重要天气报后，当最大冰雹的最大直径＞10 mm时，应测量冰雹的最大平均质量，并将冰雹的最大直径和最大平均质量记入观测簿纪要栏。有条件的站，可用影像记录，存档备用。流程见图1。

图1 编发冰雹重要天气报流程

3　观测记录冰雹的注意事项［12 -16］

1）在同1次冰雹过程（开始到结束为1次过程）中，当冰雹直径在原来（可以是10 mm或以上）的基础上再增大10 mm或以上时，续发1份冰雹重要天气报。每次冰雹过程都要观测和编发重要天气报，编发冰雹重要天气报的流程［17］如图1。当同1次冰雹过程跨日界，并延续到20：00以后，视为另1个冰雹过程的发生，应在发出20：00新长Z文件后，再进行1次冰雹观测、编报和记录，其中重要天气报的开始时间编为20：01。

2）测定冰雹的最大直径以毫米（mm）为单位，取整数。当最大冰雹的最大直径＞10 mm时，应同时测量冰雹的最大平均质量，以克（g）为单位，取整数，均记入纪要栏。测量最大平均重量的方法有“称重法”和“量杯量取法”。“称重法”是尽快选拣几个最大和较大的冰雹，用天秤称出重量，然后除以冰雹数目即得冰雹的最大平均质量。“量杯量取法”则是选拣几个最大和较大的冰雹放入20 cm口径雨量筒的专用量杯中，待冰雹融化后，量出水的高度（mm）并算出水的质量，除以冰雹数目就是冰雹的最大平均质量。其中用31．4乘以量得的水高度（mm）（取1位小数），算出水的体积（1 cm3水的质量为1 g），即得水的质量（g）。

3）当降雹时测站无雨，且冰雹非随降随化，则要注意做好自动观测降水量的订正前归工作。

4　冰雹观测实例

2014年4月1日10：24，气温21．1℃、相对湿度75%、风速10．3 m/ s，雷声沉闷，整个天空积雨云密布，参考气象雷达图，预测即将有雷雨大风、冰雹等强对流天气现象出现。观测员到观测场巡视检查仪器是否正常，以应对即将到来的恶劣天气。10：48出现冰雹，观测员立刻在气簿-1上记录冰雹的出现时间（1048；在做好个人安全防护的条件下，就近捡拾1颗最大的冰雹用尺子量得最大直径为20 mm，随即捡拾7颗在可视范围内最大和较大的冰雹放到事先准备好的20 cm口径雨量筒专用量杯里；回到测报室在电脑打开地面气象测报业务软件→观测编报→重要天气报，确认发报页面右上角的时间为10：48，如不是则人工修改为48，选择“不定时”选项，在“冰雹直径”栏输入“20”，点击编报，报文为（WS）10480 58287 83820，点击发报，10：50报文发送成功。冰雹于10：54结束。量杯内的冰雹已经全部融化成水，水量为0．8 mm，于是得到冰雹的最大平均质量为31．4×0．8÷7≈4（g）。在气簿-1的纪要栏记录：1日10：48—10：54本站出现冰雹，最大直径为20 mm，最大平均质量为4 g。冰雹天气过后，市县局组织灾情调查小组，到周边受灾村镇进行随访。

冰雹天气发展迅速，破坏力强，在该类灾害天气出现之前，观测员可以借助雷达图、卫星云图、闪电定位仪等高科技工具，提前预测冰雹天气的出现。在熟悉冰雹的形成原理和观测方法的前提下，冰雹的观测记录编发报可以确保及时准确，并可及时做好相关的防备工作，尽量减少冰雹破坏的产生，保障人民群众的生命财产安全。

参考文献：

［1］赵金涛，岳耀杰，王静爱，等．1850—2008年中国大陆地区冰雹灾害的时空格局分析［J］．中国农业气象，2015（1）：83 -82．

［2］卢雪勤．冰雹形成原理和观测方法［J］．广西气象，2006，27（3）：75．

［3］邝美清，蒋宗孝，张家斌，等．2013年3月20日三明市大范围冰雹过程分析［J］．广东气象．2014，36（5）：36 -40．

［4］郝建平，曹刚，李斌，等．粤北一次降雹过程的成因分析［J］．广东气象，2014，36（6）：20 -23．

［5］曾数军，荣利香，杨亚钦，等．4．12花都冰雹天气过程分析［J］．广东气象，2013，35（6）：23 -27．

［6］汪海恒，朱永兵，叶永恒，等．韶关市区一次罕见大冰雹灾害性天气过程分析［J］．广东气象，2013，35（3）：12 -18．

［7］周泓，段玮，赵爽，等．滇中地区冰雹的多普勒天气雷达及闪电活动特征分析［J］．气象，2014，40（8）：1132 -1144．

［8］吴华斌．雷达强度图在气象测报工作中的简单作用［J］．广东气象，2008，30（5）：62 -62．

［8］郝建平，曹刚，刘子文，等．广东冰雹天气个例的雷达产品特征分析［J］．广东气象，2015，37（1）：75 -80．

［10］赖雨薇，黄磊，周惠文．多普勒雷达产品对南宁冰雹天气的应用分析［J］．气象研究与应用，2014，35 （4）：36 -38．