桂阳县冰雹气候分析与防雹作业建议

摘 要 利用桂阳县1951—2010年的气象观测资料，对桂阳县冰雹的气候分布特征进行分析，并制定出科学、合理的人工增雨防雹作业流程，以指导防雹作业取得更加明显的效果。

关键词 冰雹；气候分析；防雹；桂阳县

中图分类号：P426.64 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.23.057

桂阳县位于湖南省的南部地区，地理坐标为东经112°13′26″～112°55′46″，北纬25°27′15″～26°13′30″，是湖南省十强县之一。该县属于亚热带湿润季风气候，气候具有气候温暖、四季分明、雨水充足、热量充沛等特点。据统计，近年来，桂阳县年平均温度为17.2 ℃，年平均降水量为1 385.2 mm，年平均日照时间为1 705.4 h。桂阳县属于丘陵地带，整体呈现出南北高、中间低的地势特点[1]。受到该地区气候条件与特殊地形条件等多种因素的综合作用，这一地区气象灾害频繁发生[2-3]。本文主要针对冰雹气象灾害，首先着重分析了桂阳县冰雹灾害的气候分布特征，后针对冰雹移动路径等制定合理的防雹作业流程，进而为人工防雹作业的科学、顺利开展提供一定的依据。

1 桂阳县冰雹特征分析

1.1 冰雹的日变化

由图1能够看出，桂阳县冰雹表现出明显的日变化特征，其中午后至傍晚时间段内冰雹天气多发，14：00—21：00发生冰雹的次数占总数的70%以上，15：00—20：00发生冰雹的次数占到总数的60%以上，17：00出现冰雹天气的次数最多，这一时刻冰雹出现频率达到10%以上，其他时间段出现冰雹天气的频率相对较小。

出现这一现象的原因主要由于午后太阳辐射较强，地面快速升温。太阳直接辐射及地面辐射等导致低层大气温度快速升高。然而，高层大气升温相对较为缓慢，气层的稳定性较差，因而极易发生强对流天气过程。

1.2 冰雹的月变化

本文分析了桂阳县1951—2010年的气象观测资料。近年来，随着气候变化、人工消雹等因素的影响，冰雹出现的次数有所减少。据统计，桂阳县2—4月冰雹天气多发，占全年总数的70%左右，7—10月冰雹天气较少，仅占到占全年总数的6%左右。造成这种季节性特征性差异的主要原因是降雹与副热带急流、极锋急流及其锋系位置的季节变化有密切的关系。春季极锋急流位于长江流域附近，因此造成湖南春季多雹；夏季副热带急流向北推移到黄河流域附近。一般造成降雹的强对流天气多发生在午后，这是与桂阳县春季冰雹的发生同热力作用有很明显的关系。

1.3 冰雹的年变化

利用桂阳县1951—2010年冰雹日数资料进行统计分析得出，桂阳县冰雹的年变化特征较为明显。其中，1988年出现冰雹天气的次数最多，1999年出现冰雹天气的次数最少。由桂阳县年冰雹日功率谱周期分析图（图3）能够看出，冰雹日数的周期变化较为明显，其中每隔2 a存在有一个短的周期，每隔4.8 a存在有一个长的周期。

1.4 冰雹的移动路径

桂阳县冰雹的移动路径，有规律可循的主要有三条：一是源于桂阳县的四里、到六合后再分两路，一路经流峰，直奔敖泉、和平、雷坪；另一路经古楼到十字、余田、仁义；二是经嘉禾县的广发到石桥、肖家、普满、桂阳的浩塘、仁义、银河、樟市、洋市、永兴县洋塘；三是沿春陵江沿江一带，主要影响桂阳县的浩塘、仁义、银河、樟市、洋市、雷坪、永兴县的洋塘。

2 开展防雹作业

人工防雹作业是有效减轻冰雹灾害的有效措施。要想使防雹作业取得较好的效果，则需要准确掌握当地冰雹灾害的发生规律及冰雹天气发生时的天气系统，在准确预报冰雹灾害的基础之上，科学布设炮点并制定出规范严谨的作业流程。

2.1 炮点布设

防雹作业取得成功的一项基础条件在于把高炮布设在雹云的移动路径之上，以确保过境雹云位于高炮的有效射程范围之内，使防雹效果达到最佳。因此，必须掌握桂阳县雹云的移动路径。以冰雹的移动路径为依据，并综合防雹与增雨两个方面的需要进行综合考虑，以科学布设作业高炮。

2.2 防雹作业设计

以桂阳县冰雹气候特征为依据，并结合该地区的气候特点，综合考虑多方面因素对防雹作业产生的影响，以确定出桂阳县防雹作业的技术原则，即预防为主，也就是提前作业，增雨与防雹相互结合的作业方法。

首先，提前作业能够及时将发展阶段雹云内部的上升气流切断或者在较短时间段内将其明显减弱，使云中小冰雹与雨滴提前降落进而引发降雨天气过程。提前作业与雹云发展旺盛再进行作业相比需要的炮弹量明显较少，所以应当在这一环节减少作业投入。

其次，提前作业、增雨与防雹作业相互结合能够引发降雨天气过程，对于以水稻、大豆等作物为主怕旱不怕涝的桂阳县而言，通常不会造成较大的负面影响。

再次，由于桂阳县降雹的范围往往较小，且主要是由于孤立的单体雹云引发的，具有生命周期较短、局地性较强且快速发生、发展与消亡等特点，因此只有通过及时催化作业才能达到防雹的目的。这就需要在雹云的初始阶段就提前作业，将雹作为雨，以大大增加防雹作业的成功率。

2.3 防雹作业流程

以桂阳县的实际情况为依据，并结合预防性防雹作业的原则，制定出以下防雹作业流程。一是作业准备。当出现有冰雹天气形势，而省市气象台并没有预报在24 h之内有冰雹天气时，各个炮点应当积极进入三级准备状态；当出现有冰雹天气形势，且省市气象台预报未来24 h之内将会出现冰雹天气时，各个炮点要积极进入二级准备状态。二是作业指标。以桂阳县雹云观测资料与作业经验等为依据，并坚持提前作业的原则，确定出桂阳县防雹作业的雷达回波指标。三是作业时机。一旦雷达检测到雹云回波达到指标时，将会进入到一级准备状态，并积极组织作业。当发展阶段、云体较小而发展旺盛的弱雹云进入到高炮有效射程范围之内时才开展作业。四是防雹作业部位及用弹量。就弱雹云而言，防雹作业应当采取扇形点射直击雹云的中部或剧烈翻滚位置处；通常情况下用弹量为每门炮10～20发，联网作业条件下用弹量较大，通常在50发之内。就强雹云而言，防雹作业开始阶段应以45°以下的低射角射击云根位置处，随着云的逐渐移动，射角逐渐抬高以扇面快速点射云中部，通常情况下用弹量为每门炮20～30发，联网条件下用弹量大且小于100发。

3 结语

桂阳县冰雹表现出明显的日变化特征，其中午后至傍晚时间段内冰雹天气多发，17：00出现冰雹天气的次数最多；桂阳县2—4月冰雹天气多发，7—10月冰雹天气较少；桂阳县冰雹的年变化特征较为明显。其中，1988年出现冰雹天气的次数最多，1999年出现冰雹天气的次数最少，冰雹日数的周期变化较为明显。同时，必须掌握桂阳县雹云的移动路径。需要准确掌握当地冰雹灾害的发生规律及冰雹天气发生时的天气系统，在准确预报冰雹灾害的基础之上，科学布设炮点并制定出规范严谨的作业流程，以确保防雹作业取得较好的效果。

参考文献

[1]匡顺四，韩军彩，孙云，等.石家庄冰雹气候分析及人工防雹布局[J].气象科技，2013，41（2）：407-411.

[2]栗景翔，任玉歡，赵国庆，等.临汾市冰雹气候特征分析[J].中国农学通报，2014，30（11）：252-257.

[3]曾志云，戴泽军，彭志超，等.近40年湖南冰雹时空分布和变化特征及机理分析[J].防灾科技学院学报，2008，10（3）：23-27.

（责任编辑：刘昀）

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