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冰雹（Hail）
冰雹，也叫“雹”，俗稱雹子，有的地區叫“冷子”，夏季或春夏之交最為常見,它是壹些小如綠豆、黃豆，大似栗子、雞蛋的冰粒，特大的冰雹比柚子還大。我國除廣東、湖南、湖北、福建、江西等省冰雹較少外，各地每年都會受到不同程度的雹災。尤其是北方的山區及丘陵地區，地形復雜，天氣多變，冰雹多，受害重，對農業危害很大,猛烈的冰雹打毀莊稼，損壞房屋，人被砸傷、牲畜被打死的情況也常常發生。因此，雹災是我國嚴重災害之壹。
壹種固態降水物。系圓球形或圓錐形的冰塊，由透明層和不透明層相間組成。直徑壹般為 5 ～50毫米，大的有時可達 10厘米以上，又稱雹或雹塊。冰雹常砸壞莊稼，威脅人畜安全， 是壹種嚴重的自然災害。很多雹災嚴重的國家已進行了人工防雹試驗。
雹塊越大，破壞力就越大。冰雹降自對流特別旺盛的積雨雲中，雲中的上升氣流比壹般雷雨雲強。小冰雹是在對流雲內由雹胚上下數次和過冷水滴碰並而增長起來的，當雲中的上升氣流支托不住時就下降到地面。大冰雹是在具有壹支很強的斜升氣流 、 液態水的含量很充沛的雷暴雲中產生的。每次降雹的範圍都很小，壹般寬度為幾米到幾千米，長度為20～30千米，所以民間有“雹打壹條線”的說法。冰雹主要發生在中緯度大陸地區，通常山區多於平原，內陸多於沿海。中國的降雹多發生在春、夏、秋3季， 4～7 月約占發生總數的70％。比較嚴重的雹災區有甘肅南部、隴東地區、陰山山脈、太行山區和川滇兩省的西部地區。
冰雹災害是由強對流天氣系統引起的壹種劇烈的氣象災害，它出現的範圍雖然較小，時間也比較短促，但來勢猛、強度大，並常常伴隨著狂風、強降水、急劇降溫等陣發性災害性天氣過程。中國是冰雹災害頻繁發生的國家，冰雹每年都給農業、建築、通訊、電力、交通以及人民生命財產帶來巨大損失（圖1、圖2）。據有關資料統計，我國每年因冰雹所造成的經濟損失達幾億元甚至幾十億元。因此，我們很有必要了解冰雹災害時空動蕩格局以及冰雹災害所造成的損失情況，從而更好地防治冰雹災害，減少經濟損失。
冰雹形成
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冰雹和雨、雪壹樣都是從雲裏掉下來的。不過下冰雹的雲是壹種發展十分強盛的積雨雲，而且只有發展特別旺盛的積雨雲才可能降冰雹。
積雨雲和各種雲壹樣都是由地面附近空氣上升凝結形成的。空氣從地面上升，在上升過程中氣壓降低，體積膨脹，如果上升空氣與周圍沒有熱量交換，由於膨脹消耗能量，空氣溫度就要降低，這種溫度變化稱為絕熱冷卻。根據計算，在大氣中空氣每上升100米，因絕熱變化會使溫度降低1度左右。我們知道在-定溫度下，空氣中容納水汽有壹個限度，達到這個限度就稱為“飽和”，溫度降低後，空氣中可能容納的水汽量就要降低。因此，原來沒有飽和的空氣在上升運動中由於絕熱冷卻可能達到飽和，空氣達到飽和之後過剩的水汽便附著在飄浮於空中的凝結核上，形成水滴。當溫度低於攝氏零度時，過剩的水汽便會凝華成細小的冰晶。這些水滴和冰晶聚集在壹起，飄浮於空中便成了雲。
大氣中有各種不同形式的空氣運動，形成了不同形態的雲。因對流運動而形成的雲有淡積雲、濃積雲和積雨雲等。人們把它們統稱為積狀雲。它們都是壹塊塊孤立向上發展的雲塊，因為在對流運動中有上升運動和下沈運動，往往在上升氣流區形成了雲塊，而在下沈氣流區就成了雲的間隙，有時可見藍天。
積狀雲因對流強弱不同出壹轍形成各種不同雲狀，它們的雲體大小懸殊很大。如果雲內對流運動很弱，上升氣流達不到凝結高度，就不會形成雲，只有幹對流。如果對流較強，可以發展形成濃積雲，濃積雲的頂部像椰菜，由許多輪廓清晰的凸起雲泡構成，雲厚可以達4-5公裏。如果對流運動很猛烈，就可以形成積雨雲，雲底黑沈沈，雲頂發展很高，可達10公裏左右，雲頂邊緣變得模糊起來，雲頂還常擴展開來，形成砧狀。壹般積雨雲可能產生雷陣雨，而只有發展特別強盛的積雨雲，雲體十分高大,雲中有強烈的上升氣體，雲內有充沛的水分，才會產生冰雹,這種雲通常也稱為冰雹雲。
冰雹雲是由水滴、冰晶和雪花組成的。壹般為三層：最下面壹層溫度在0℃以上，由水滴組成；中間溫度為0℃至-20℃，由過冷卻水滴、冰晶和雪花組成；最上面壹層溫度在-20℃以下，基本上由冰晶和雪花組成。
在冰雹雲中氣流是很強盛的，通常在雲的前進方向，有壹股十分強大的上升氣流從雲底進入又從雲的上部流出。還有壹股下沈氣流從雲後方中層流入，從雲底流出。這裏也就是通常出現冰雹的降水區。這兩股有組織上升與下沈氣流與環境氣流連通，所以壹般強雹雲中氣流結構比較持續。強烈的上升氣流不僅給雹雲輸送了充分的水汽，並且支撐冰雹粒子停留在雲中，使它長到相當大才降落下來。
冰雹和雨、雪壹樣，都是從雲裏掉下來的，它是從積雨雲中降落下來的壹種固態降水。
冰雹的形成需要以下幾個條件。
①大氣中必須有相當厚的不穩定層存在。
②積雲必須發展到能使個別大水滴凍結的高度（壹般認為溫度達-12～-16℃）。
③要有強的風切變。
④雲的垂直厚度不能小於6～8千米。
⑤積雨雲內含水量豐富。壹般為3～8 g/m3，在最大上升速度的上方有壹個液態過冷卻水的累積帶。
⑥雲內應有傾斜的、強烈而不均勻的上升氣流，壹般在10～20米/秒以上。
在冰雹雲中冰雹又是怎樣長成的呢?
在冰雹雲中強烈的上升氣流攜帶著許多大大小小的水滴和冰晶運動著，其中有壹些水滴和冰晶並合凍結成較大的冰粒，這些粒子和過冷水滴被上升氣流輸送到含水量累積區，就可以成為冰雹核心，這些冰雹初始生長的核心在含水量累積區有著良好生長條件。雹核在上升氣流攜帶下進入生長區後，在水量多、溫度不太低的區域與過冷水滴碰並，長成壹層透明的冰層，再向上進入水量較少的低溫區，這裏主要由冰晶、雪花和少量過冷水滴組成，雹核與它們粘並凍結就形成壹個不透明的冰層。這時冰雹已長大,而那裏的上升氣流較弱，當它支托不住增長大了的冰雹時，冰雹便在上升氣流裏下落，在下落中不斷地並合冰晶、雪花和水滴而繼續生長，當它落到較高溫度區時，碰並上去的過冷水滴便形成壹個透明的冰層。這時如果落到另壹股更強的上升氣流區，那麽冰雹又將再次上升，重復上述的生長過程。這樣冰雹就壹層透明壹層不透明地增長；由於各次生長的時間、含水量和其它條件的差異，所以各層厚薄及其它特點也各有不同。最後，當上升氣流支撐不住冰雹時，它就從雲中落下來，成為我們所看到的冰雹了。
冰雹特征
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總的說來，冰雹有以下幾個特征：
①局地性強，每次冰雹的影響範圍壹般寬約幾十米到數千米，長約數百米到十多千米；
②歷時短，壹次狂風暴雨或降雹時間壹般只有2～10分鐘，少數在30分鐘以上；
③受地形影響顯著，地形越復雜，冰雹越易發生；
④年際變化大，在同壹地區，有的年份連續發生多次，有的年份發生次數很少，甚至不發生；
⑤發生區域廣，從亞熱帶到溫帶的廣大氣候區內均可發生，但以溫帶地區發生次數居多。
冰雹分類
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根據壹次降雹過程中，多數冰雹（壹般冰雹）直徑、降雹累計時間和積雹厚度，將冰雹分為3級。
1.輕雹：多數冰雹直徑不超過0.5厘米,累計降雹時間不超過10分鐘,地面積雹厚度不超過2厘米；
2.中雹：多數冰雹直徑0.5～2.0厘米,累計降雹時間10～30分鐘，地面積雹厚度2～5厘米；
3.重雹：多數冰雹直徑2.0厘米以上，累計降雹時間30分鐘以上，地面積雹厚度5厘米以上。
冰雹危害
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冰雹災害是由強對流天氣系統引起的壹種劇烈的氣象災害，它出現的範圍雖然較小，時間也比較短促，但來勢猛、強度大，並常常伴隨著狂風、強降水、急劇降溫等陣發性災害性天氣過程。中國是冰雹災害頻繁發生的國家，冰雹每年都給農業、建築、通訊、電力、交通以及人民生命財產帶來巨大損失。據有關資料統計，我國每年因冰雹所造成的經濟損失達幾億元甚至幾十億元。
冰雹防治
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1.預報
20世紀80年代以來，隨著天氣雷達、衛星雲圖接收、計算機和通信傳輸等先進設備在氣象業務中大量使用，大大提高了對冰雹活動的跟蹤監測能力。當地氣象臺（站）發現冰雹天氣，立即向可能影響的氣象臺、站通報。各級氣象部門將現代化的氣象科學技術與長期積累的預報經驗相結合，綜合預報冰雹的發生、發展、強度、範圍及危害，使預報準確率不斷提高。為了盡可能提早將冰雹預警信息傳送到各級政府領導和群眾中去，各級氣象部門通過各地電臺、電視臺、電話、微機服務終端和災害性天氣警報系統等媒體發布“警報”“緊急警報”，使社會各界和廣大人民群眾提前采取防禦措施，避免和減輕了災害損失，取得了明顯的社會和經濟效益。
2.防治
我國是世界上人工防雹較早的國家之壹。由於我國雹災嚴重，所以防雹工作得到了政府的重視和支持。目前，已有許多省建立了長期試驗點，並進行了嚴謹的試驗，取得了不少有價值的科研成果。開展人工防雹，使其向人們期望的方向發展，達到減輕災害的目的。目前常用的方法有：①用火箭、高炮或飛機直接把碘化銀、碘化鉛、幹冰等催化劑送到雲裏去；②在地面上把碘化銀、碘化鉛、幹冰等催化劑在積雨雲形成以前送到自由大氣裏，讓這些物質在雹雲裏起雹胚作用，使雹胚增多，冰雹變小；③在地面上向雹雲放火箭打高炮，或在飛機上對雹雲放火箭、投炸彈，以破壞對雹雲的水分輸送；④用火箭、高炮向暖雲部分撒凝結核，使雲形成降水，以減少雲中的水分；在冷雲部分撒冰核，以抑制雹胚增長。
3.農業防雹措施
常用方法有：①在多雹地帶，種植牧草和樹木，增加森林面積，改善地貌環境，破壞雹雲條件，達到減少雹災目的；②增種抗雹和恢復能力強的農作物；③成熟的作物及時搶收；④多雹災地區降雹季節，農民下地隨身攜帶防雹工具，如竹籃、柳條筐等，以減少人身傷亡。
中國冰雹災害分析
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中國冰雹災害的地理分布規律
冰雹活動不僅與天氣系統有關，而且受地形、地貌的影響也很大。我國地域遼闊，地形復雜，地貌差異也很大，而且我國有世界上最大的高原，使大氣環流也變得復雜了。因此，我國冰雹天氣波及範圍大，冰雹災害地域廣。根據有關資料對中國冰雹災害的空間格局進行對比分析，有下述四方面的認識。(1)雹災波及範圍廣。雖然冰雹災害是壹個小尺度的災害事件，但是我國大部分地區有冰雹災害，幾乎全部的省份都或多或少地有冰雹成災的記錄，受災的縣數接近全國縣數的壹半，這充分說明了冰雹災害的分布相當廣泛。(2)冰雹災害分布的離散性強。大多數降雹落點為個別縣、區。(3)冰雹災害分布的局地性明顯。冰雹災害多發生在某些特定的地段，特別是青藏高原以東的山前地段和農業區域，這與冰雹災害形成的條件密切相關。(4)中國冰雹災害的總體分布格局是中東部多，西部少，空間分布呈現壹區域、兩條帶、七個中心的格局（圖3）。其中壹區域是指包括我國長江以北、燕山壹線以南、青藏高原以東的地區，是中國雹災的多發區；兩帶指中國第壹級階梯外緣雹災多發帶(特別是以東地區)和第二級階梯東緣及以東地區雹災多發帶，是中國多雹災帶；七個中心指散布在兩個多雹帶中的若幹雹災多發中心：東北高值區、華北高值區、鄂豫高值區、南嶺高值區、川東鄂西湘西高值區、甘青東高值區、喀什阿克蘇高值區。
中國冰雹災害的時間分布規律
總體來說，中國冰雹災害的時間分布是十分廣泛的。盡管壹日之內任何時間均有降雹，但是在全國各個地區都有壹個相對集中的降雹時段。有關資料分析表明，我國大部分地區降雹時間70%集中在地方時13～19時，以14～16時之間為最多。湖南西部、四川盆地、湖北西部壹帶降雹多集中在夜間，青藏高原上的壹些地方多在中午降雹。另外，我國各地降雹也有明顯的月份變化，其變化和大氣環流的月變化及季風氣候特點相壹致，降雹區是隨著南支急流的北移而北移，而且各個地區降雹的到來要比雨帶到來早壹個月左右。壹般說來，福建、廣東、廣西、海南、臺灣在3～4月，江西、浙江、江蘇、上海在3～8月，湖南、貴州、雲南壹帶、新疆的部分地區在4～5月，秦嶺、淮河的大部分地區在4～8月，華北地區及西藏部分地區在5～9月，山西、陜西、寧夏等地區在6～8月，廣大北方地區在6～7月，青藏高原和其他高山地區在6～9月，為多冰雹月（圖4）。另外，由於降雹有非常強的局地性，所以各個地區以至全國年際變化都很大。
中國冰雹的孕災環境與致災因子分析
從區域自然災害系統論角度理解，冰雹災害是冰雹的孕災環境與致災因子、受災體相互作用所形成的災害。降雹與暴雨都是強對流天氣過程，受地形約束，常相伴發生，因此暴雨和地形成為冰雹災害孕災環境的主要因素。冰雹災害的強弱及區域分異首先取決於降雹的特點，從我國降雹的區域分異看，降雹高值區呈現壹區兩帶的特點：壹區指青藏高原多雹區；兩帶指南方多雹帶和北方多雹帶，前者主要分布在海拔1000～2000米的雲貴高原，向東延伸到湘西、川鄂邊界，後者從青藏高原的北部出祁連山、六盤山經黃土高原和內蒙古高原連接。中國冰雹成害的區域分異與冰雹致災(降雹)的區域分異相比較，有明顯的向東、向南、向西擴展的趨勢，具有以下三個明顯的差異。其壹，從大區域看，冰雹災害多發區和冰雹致災最高頻區截然不同，前者為人口稠密的華北—長江中下遊壹帶，後者則為人口稀少的青藏高原地區。其二，冰雹成害與致災均存在兩條多發帶，但前者較後者位置更偏東，特別是在東部形成南北向的多雹災帶。其三是多雹災區域均位於多降雹帶內，且呈現團塊狀分布。由此可見，我國冰雹災害的區域分異深受人類活動範圍的影響，呈現中東部多、西部少的空間格局特點。再從區域的降雹和雹災空間分異對比看，降雹僅僅是壹個自然過程，受災體性質的變化使得冰雹致災的高值區不壹定是成災高值區。雖然受災體並不是造成災情的直接動力，但是它使得冰雹災害的災情產生相對的擴大或縮小。
中國冰雹災害的受災體分析
中國冰雹災害的區域分異深受受災體的影響，通過對中國現有冰雹案例進行逐壹的歸類和分析，研究結果表明：我國冰雹災害的主要受災體類型有6大類、20種亞類，其中以糧食作物受災次數最多。從動態變化角度看，有以下四種亞類值得註意：壹是玉米，受災的位次(與其他作物比)呈現上升，這與我國玉米種植的廣泛性以及地膜玉米種植發展有關。通過地膜來提早作物的生長期，無疑加大了冰雹成災的時間段。二是棉花，受災次數顯著增加，尤其在棉花的壹些主要種植區。可見，作物品種和作物面積的變化直接影響到災情的放大或縮小。三是蔬菜、水果、花卉受災增加，隨著城市化水平的提高，城市邊緣帶的蔬菜、瓜果、林果、尤其是花卉的發展，加上大棚技術的廣泛使用，使其受雹災發生的幾率加大。可見土地經濟作物產出的變化直接影響到受災體的易損性程度。四是通信受災次數猛增，隨著國家通信事業的迅猛發展，特別是近幾年網絡的興起，使得冰雹受災體的易損性放大。