敦化地区冰雹灾害天气特征分析

2024-04-24 20:05许金星王玉玲孙悦
农业灾害研究 2024年1期
关键词:气象灾害

许金星?王玉玲?孙悦

摘 要:统计分析了1953—2023年敦化站(54186)冰雹实况资料和1980—2021年的气象灾害综合风险普查结果,从宏观上分析了敦化地区冰雹时空分布特征。时间变化结论对敦化冰雹天气的预报预警有一定指示性意义,敦化冰雹空间分布整体呈现西南部、东部和西北部稍高。

关键词:冰雹灾害;时空分布特征;气象灾害

中图分类号:P458 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)01–0-03

近年来,各种强对流天气频发,敦化是延边地区的冰雹天气的高发区,随着社会的发展进步,人们对防灾减灾工作更多的关注,政府也对防灾减灾工作投入了更大的力度,尤其是近年来极端天气事件的发生,使得人民群众对气象监测预警的关注度有显著的提高。由于敦化市是产粮大县,冰雹灾害对农业生产的影响较大,因此,研究冰雹灾害的时空分布有着重要的理论和实际意义。

1 敦化市的地区地理背景

敦化地区位于中国吉林省东部,靠近边界地区,紧邻朝鲜。这个地区地理位置独特,坐落于东北亚的边缘地带,其地理背景对冰雹灾害的发生有一定影响。

敦化地区的地理坐标为43°38′~44°56′N,127°25′~128°52′E,处于东亚季风气候带,受到气候条件的双重影响。其地理位置靠近朝鲜,也使得一些气象系统可能会从朝鲜半岛一侧进入敦化地区。

敦化地区具有明显的四季分明,夏季温暖而湿润,冬季严寒干燥。这种气候格局为冰雹事件提供了有利条件,因为夏季暴风雨和对流天气较为常见,这些是冰雹形成的关键因素。敦化地区之所以容易受到冰雹灾害的影响,部分原因是其地理位置靠近朝鲜,气象系统可能从多个方向汇聚,促进气候不稳定和对流活动的发生。冰雹通常形成于强对流活动的气象条件下,而这种地理位置使得敦化地区更容易受到这些条件的影响。

敦化地区的地理位置和气候条件,尤其是季风气候和多样化的气象系统,增加了冰雹事件在该地区的频率,使其容易受到冰雹灾害的影响。这为当地居民和相关部门提出了减轻冰雹风险的挑战,需要适当的预警系统和风险管理措施保护人们的生活和财产。

2 我国冰雹的分布特征

国内很多专家学者都对冰雹时空分布特征、天气气候特征、预报方法和冰雹灾害等研究上做了大量工作。张芳华等[1]分析中国冰雹日数的时空分布特征指出我国冰雹分布具有明显的地域特征,频发区主要集中在青藏高原,大部分测站年雹日超过10 d。其次是华北东北部,有12站年雹日超过3 d。东北地区年雹日也在1~3 d。在35°N以南的我国东部地区,除云贵高原外,绝大部分测站年雹日不到1 d。我国冰雹发生的时间具有明显的季节性,长江中下游和华南地区雹日主要集中在2—4月,其他地区集中在5—9月,其中东北地区和西南地区东部雹日的季节变化具有明显的双峰特性。对长江中下游和华南地区以外的地区,冬季和夏季分别是我国冰雹日数最少和最多的季节。近30年来,我国降雹日数呈显著的减少趋势,尤其是东北地区、华北东北部、西北地区东部至青藏高原一带[2]。同时,降雹的站数也呈显著线性减少,表明降雹的范围正在缩小。全国大部分地区降雹时刻主要集中于午后至傍晚。

3 敦化地区冰雹的分布特征

由于敦化市是产粮大县,冰雹灾害对农业生产有很大影响,因此研究冰雹灾害的时空分布有着重要的理论和实际意义。同时为下一步继续研究春季气候条件变化预判年内发生冰雹灾害情况的关系做好铺垫,即春季气候条件预判年内冰雹灾害情况,对人工影响天气工作进行提前安排部署。

利用1980—2021年的气象灾害综合风险普查结果和1953—2023年敦化站(54186)冰雹实况资料,进分日变化趋势、月、旬、季节、年变化趋势对冰雹进行了统计分析,找出变化趋势及特征。同时统计分析冰雹的空间分布特征,得出敦化地区16個乡镇冰雹分布特征(图1~图6)。

3.1 冰雹灾害的发生频率

敦化地区冰雹灾害的发生频率在很大程度上受到其独特气象条件的影响。虽然无法提供最新的统计数据,但可以根据过去的观测和气象数据提供一些概括性信息。

冰雹事件在敦化地区相对频繁,主要发生在夏季季风时期,此时地区经常经历强对流天气和暴风雨,气象条件对冰雹的形成和增长非常有利。此外,虽然在其他季节也可能发生冰雹,但冰雹在春季和秋季的频率通常较低。冬季的气温过低,不太适合冰雹的形成。因此,冰雹在敦化地区存在季节性趋势,夏季是冰雹事件的高峰期。

这些季节性和气象条件的趋势对冰雹灾害的风险评估和应对措施的制定至关重要,保护居民和农作物免受潜在的冰雹威胁。当地气象部门和应急管理机构需要密切监测这些季节性趋势,提前警告和采取适当的措施减轻冰雹灾害可能带来的损失。

3.2 冰雹的直径和强度

敦化地区的冰雹通常具有不同直径和强度,这取决于具体的气象条件和季节。一般来说,敦化地区的平均冰雹直径在0.5~1.5 cm,这类冰雹通常不会对建筑物和农作物造成重大损害。

特大冰雹事件在敦化地区虽然不常见,但可能带来灾难性的影响。这些特大冰雹通常直径超过2 cm,有时甚至更大。这种情况下,冰雹可以严重损害农作物、破坏车辆、房屋和基础设施,对当地经济和社会造成严重冲击。

尽管平均冰雹直径和强度在敦化地区通常处于可控范围内,特大冰雹事件的频率相对较低,但由于其高破坏性,它们引起广泛关注。居民和农民需要采取措施保护财产和农作物,而政府和应急机构需要准备好应对特大冰雹事件可能带来的紧急情况,及早发布警报并提供应对建议可以帮助降低特大冰雹事件的影响。

3.3 冰雹的危害

冰雹事件对敦化地区的影响范围广泛,涵盖多个领域,包括农业、建筑物和交通。以下是这些影响的一些关键方面。农业是敦化地区的主要产业之一,冰雹对农作物造成直接损害,尤其是在夏季季风季节,农作物处于生长期。冰雹可以击伤或毁坏庄稼,如小麦、玉米、水稻和水果树木,导致产量减少,经济损失增加。冰雹还可能破坏农业设施,如温室和农用设备。冰雹对建筑物的影响主要体现在房屋屋顶、车库、车辆和窗户上。特大冰雹可能引发屋顶漏水,破坏窗户,导致建筑物的结构性损害。这不仅会增加维修成本,还可能对居住者的安全构成威胁。冰雹事件对道路和交通有显著的影响,冰雹可能导致道路变得滑溜,降低驾驶安全性,增加车辆事故的风险。此外,特大冰雹可能损坏车辆外部,如车辆的车顶和车身。除了物质损害,冰雹事件还可能对居民和行人的人身安全构成威胁,被大直径冰雹击中可能导致受伤,在冰雹警报发布时,人们应采取预防措施,如待在安全室内,避免外出。

敦化地区的冰雹事件给农业、建筑物和交通带来了潜在的重大风险和损害。因此,当地政府、气象部门和居民应密切关注冰雹预警,并采取适当的应对措施,最大限度地减少潜在的损失和风险。

3.4 冰雹形成的气象因素

冰雹是一种降水形式,通常由一系列复杂的气象因素引起。以下是一些主要的气象因素及其与冰雹事件的关系,冰雹的形成通常需要高层大气中存在冷空气。在冷却的条件下,水滴会在高处结冻,形成小冰粒。随着下降,这些冰粒可以在较低层次内再次融化成水滴,然后重新结冻,逐渐增大形成冰雹颗粒。湿度是冰雹发展的另一个关键因素,足够高的湿度使空气中的水汽饱和,从而有利于水滴凝结和冰雹的生长。气压变化可以影响空气的上升和下降,低气压系统通常有利于对流气流的发展,从而有助于冰雹事件的发生。冷涡是一种气象现象,通常伴随着冷空气的快速下降。当冷涡相遇暖湿气流时,空气会上升并形成强烈的对流,有利于冰雹颗粒的生成,对流天气通常伴随着上升气流、快速空气冷却和大气不稳定性。这些条件增加了冰雹发展的机会,因为其有助于冰雹颗粒在云中生长并保持冷冻状态。

在典型的冰雹事件中,温度、湿度和气压的组合及与冷涡和对流天气相关的大气动力学因素都可以共同作用,使水滴逐渐形成冰雹颗粒。冰雹的大小通常取决于冰雹颗粒在云中上升和下降的次数,以及遇到的湿度和温度条件。这些复杂的气象因素共同促成了冰雹事件的发生。因此,及时的气象监测和警报系统对降低冰雹事件的潜在影响至关重要。

4 冰雹的预警和监测

敦化地区为了减少冰雹灾害带来的风险,采取了一系列冰雹预警和监测措施,确保居民和农业等不受影响之前及时做好准备和应对,如配备气象雷达系统,用于监测降水和冰雹的发展。这些雷达可以探测到降水颗粒的大小和类型,提前发现潜在的冰雹事件,卫星技术用于监测大气条件,包括大气湿度、云图和气压等,帮助气象学家预测冰雹事件的可能性,气象观测站分布在敦化地区,实时监测天气条件,包括温度、湿度、气压和风速。这些数据对冰雹预警至关重要。

敦化地区设有冰雹预警系统,用于及早向公众发布冰雹预警。这些预警可以通过电视、广播、手机应用程序和其他渠道传达给居民,提供关于即将到来的冰雹事件的信息和建议,敦化地区还进行冰雹灾害的公众教育活动,帮助居民采取适当的预防和保护措施,包括待在安全室内、远离窗户和遮蔽头部等。为了降低农业风险,政府和农民可以参与农业保險计划,帮助农民在冰雹事件中获得赔偿,减轻损失。

5 结论

(1)敦化冰雹天气现象的发生总体呈现逐年递减的趋势。

(2)敦化冰雹天气大多发生于夏季、春季次之、秋季略少,冬季没有冰雹天气的发生。

(3)敦化冰雹最早发生于4月上旬,最晚于10月下旬;冰雹多发生于5月中旬至6月中旬和9月上旬2个时段。

(4)个别情况除外,敦化市冰雹多发生于每天的12:00~20:00,其中15:00和18:00为高发时段。

(5)敦化冰雹空间分布整体呈现西南部、东部和西北部稍高。

6 结束语

通过统计分析了1953—2023年敦化站(54186)冰雹实况资料和1980—2021年的气象灾害综合风险普查结果,从宏观上分析了敦化地区冰雹时空分布特征,对敦化冰雹天气的预报预警有一定指示性意义。根据敦化市冰雹灾害风险综合区划结果,可以看出敦化中部和北部为高等级和较高等级风,应重点进行防范,随着现代科技如雷达等的发展,气象部门大大提高了对冰雹活动的跟踪监测与预报能力,当接到气象部门对冰雹的预报和预警信息,可提前采取防范措施。敦化地区主要采用高炮进行人工防雹作业,采用“三级管理、逐级指导、区域联防”工作模式。针对城区,仍需注意冰雹预报预警,及时对人员和车辆采取防护措施。

参考文献

[1] 张芳华,高辉.中国冰雹日数的时空分布特征[J].南京气象学院学报,2008(5):687-693.

[2] 刘晓梅,李晶,戴萍,等.1951—2008年辽宁冰雹的时空分布特征[J].气象与环境学报,2009,25(5):24-26.

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