風(fēng)雹災(zāi)害
風(fēng)雹災(zāi)害是指冰雹、雷雨大風(fēng)和龍卷風(fēng)等強(qiáng)對流性天氣造成的災(zāi)害。由于這種災(zāi)害性天氣發(fā)生在積雨云中,故稱其為“對流性風(fēng)暴”或“強(qiáng)雷暴”,以嚴(yán)重降雹為主的雷暴又稱“雹暴”。風(fēng)雹災(zāi)害又稱“風(fēng)暴災(zāi)害”,這種災(zāi)害主要發(fā)生在溫帶地區(qū),但各地發(fā)生的頻次和危害程度有所不同。我國每年平均發(fā)生近1000次,最少為400余次(1977年),最多達(dá)2150余次(1987年)。由于這種災(zāi)害發(fā)生范圍廣、頻次高,局部災(zāi)情重,所以累積災(zāi)害造成的損失比較重,約占全國自然災(zāi)害總損失的10%左右。
風(fēng)雹災(zāi)害主要表現(xiàn)為風(fēng)災(zāi)、雹災(zāi)和暴雨災(zāi)害。由于這三種災(zāi)害同時發(fā)生在強(qiáng)雷暴云中,所以往往是相伴而至。風(fēng)雹災(zāi)害是強(qiáng)雷暴云的產(chǎn)物。通常一個雷暴云叫做一個雷暴單體,其水平尺度約10多公里。多個雷暴單體成群或成帶地聚集在一起叫做雷暴群或雷暴帶,其水平尺度可達(dá)數(shù)百公里。每個雷暴單體的生命史大致可分為發(fā)展、成熟和消亡三個階段。在不同的階段中,其結(jié)構(gòu)的特征不同。一般每個階段大約持續(xù)10多分鐘至半小時左右。一般雷暴單體的生命期約為半小時至1小時左右,而多個單體的雷暴群或雷暴帶往往隨著單體的新陳代謝可持續(xù)幾小時或10多小時。雷暴云在發(fā)展階段(即積云階段)地面上的風(fēng)一般很弱,但上升氣流貫穿于整個云體,云頂高度一般在4~5km以上。成熟階段(即雷暴云或風(fēng)暴云階段)有雷電和陣性降水物產(chǎn)生,并且由于雨或冰雹等降水物的拖曳作用在云中產(chǎn)生下沉氣流。這種下沉氣流沖到地面附近時,向四周散開,造成陣風(fēng)。這時云頂高度可達(dá)7~18km。風(fēng)雹災(zāi)害就發(fā)生在此階段中。消散階段,云中上升氣流明顯減弱,以下沉氣流為主,云體逐漸消散。
風(fēng)雹災(zāi)害產(chǎn)生于成熟階段的風(fēng)暴云(強(qiáng)雷暴云)中。此時云底部的下沉氣流呈楔狀,把前方的暖濕氣流抬升起來,所以通常上升氣流呈斜狀,又稱“斜升氣流”。這種上升氣流在移動的風(fēng)暴云中位于其右前側(cè),而下沉氣流在其右后方。風(fēng)暴云中的上升氣流速度,一般可達(dá)15~27m/s或以上,特強(qiáng)的上升氣流可達(dá)60m/s以上。這種強(qiáng)烈的上升氣流可以承托住直徑為15~20nm威以上的雹粒。雹粒的大小與上升氣流的速度成正比。此外,風(fēng)暴云中強(qiáng)烈的下沉氣流常常造成近地面層很強(qiáng)的雷暴高壓和輻散的氣流。這種輻散氣流與其前方暖濕空氣之間形成一個陡峭的分界面,又稱“陣風(fēng)前沿線”。因此,當(dāng)風(fēng)暴云臨近的瞬間發(fā)生風(fēng)向突變、風(fēng)力猛增、氣溫急降,陣雨、冰雹接踵而來。例如1974年6月17日,南京受風(fēng)暴云侵入時,出現(xiàn)12級以上大風(fēng)(最大瞬間風(fēng)速為38.8m/s),10分鐘內(nèi)氣溫下降了11℃。一般狂風(fēng)暴雨、冰雹和龍卷風(fēng)等災(zāi)害都發(fā)生在“陣風(fēng)前沿線”附近及雷暴高壓前半部。
龍卷是風(fēng)暴云底部伸向地面的旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云。當(dāng)它伸展到地面時會引起強(qiáng)烈的旋風(fēng),所以俗稱龍卷風(fēng)。實際上,龍卷是一個強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的小渦旋,中心氣壓很低,其風(fēng)力可達(dá)100--200m/s以上。所以它具有很大的破壞力。事實表明。產(chǎn)生龍卷的風(fēng)暴云發(fā)展最強(qiáng)烈,其造成的損失最嚴(yán)重。
風(fēng)雹災(zāi)害有以下特點:
(1)局地性強(qiáng)。一般強(qiáng)雷暴云的水平尺度約10多公里,生命期約幾分鐘至1小時;多單體群(或帶)水平尺度為10~100km,生命期可達(dá)幾小時到10多小時。然而產(chǎn)生災(zāi)害的“陣風(fēng)前沿線”等部位,僅是該雷暴云的一小部分,而且受地形等影響,時強(qiáng)時弱,所以造成的災(zāi)害區(qū)是一種間斷性的。一般成災(zāi)范圍,其寬度從幾十米到幾公里,長度為幾百米到10多公里,長者可達(dá)幾十公里,這樣,使各地災(zāi)情輕重不一。人們常用“雹打一條線”、“冰雹隔牛背”來形容其局地性。
(2)持續(xù)時間短。一般風(fēng)雹持續(xù)1~15分鐘左右,少數(shù)在30分鐘或以上,所以這種災(zāi)害具有“來得猛,走得快”的特點。
(3)群發(fā)性明顯。由于強(qiáng)雷暴云的生成和發(fā)展受冷(暖)鋒、低渦和切變線等天氣系統(tǒng)的影響,所以它隨著天氣系統(tǒng)的移動,相繼侵入各地而形成災(zāi)害。例如,1987年7月31日14點10分到17點15分,在3個多小時內(nèi)黑龍江省的呼蘭、海倫、拜泉、訥河、綏棱、望奎、克山、青岡、湯原等地相繼發(fā)生龍卷風(fēng)。
(4)發(fā)生時間集中。強(qiáng)雷暴云的發(fā)展,除了受天氣系統(tǒng)的抬升作用外,還受下墊面的熱力影響,因此它的日變化明顯。據(jù)統(tǒng)計,河北省降雹在13~19時的頻率達(dá)75%。華南地區(qū)也多見于午后到上半夜。
(5)發(fā)生頻次高。風(fēng)雹災(zāi)害是我國氣象災(zāi)害中發(fā)生頻次最多的災(zāi)害。
——摘自《安全科學(xué)技術(shù)百科全書》(中國勞動社會保障出版社,2003年6月出版)