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巴彦淖尔市冰雹时空分布特征与防御策略

2021-12-17何静新

农业灾害研究 2021年8期
关键词:时空分布冰雹

何静新

摘要 冰雹灾害是巴彦淖尔市重要的气象灾害。本文利用巴彦淖尔市2001—2020年的降雹实况资料,分析了冰雹天气时空分布特征,结合降雹对农业生产的重要影响,总结了巴彦淖尔市冰雹天气的防御策略。

关键词 冰雹;时空分布;防御策略

中图分类号:S427 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)08–0068–02

Temporal and Spatial Distribution Characteristics and Defense Strategies of Hail in Bayannur

HE Jing-xin (Bayannur Meteorological bureau, Bayannur, Inner Mongolia 015000)

Abstract Hail disaster is an important meteorological disaster in Bayannur. Based on the data in Bayannur from 2001 to 2020, this paper analyzes the temporal and spatial distribution characteristics of hail weather.Combined with the important impact of Hail on agricultural production, this paper provides the defense strategies of hail weather in Bayannur.

Key words Hail; Temporal and spatial distrib-ution; Defense strategy

巴彦淖尔市位于内蒙古自治区西部,总面积为6.5万 km2。其北部为乌拉特草原,阴山山脉横亘东西,南部为河套平原。境内河套灌区是亚洲最大的自流引水灌区,农畜产品出口位居内蒙古自治区第一位,是全国最大的无毛绒生产基地。河套灌区农业发展的水土光热条件良好,种植历史悠久,是中国和内蒙古自治区的重要商品粮、油基地,多年平均粮食总产量约30 000万kg、油料6 000万kg。受地形与气候的影响,巴彦淖尔市冰雹灾害时有发生,给农业生产带来重大损失。

1 数据来源与分析方法

选取巴彦淖尔市2001—2020年9个国家站及80余人工防雹作业点纪录的降雹实况资料,统计分析了冰雹灾害的时间与空间分布特征。其中,某一天如出现多地或多次降雹,均定义为一个降雹日。

2 巴彦淖尔市冰雹时空分布特征

2.1 时间分布特征

2.1.1 年际变化特征 2001—2020年,巴彦淖尔市共有降雹日237個,年平均降雹11.85次。冰雹多发年与少发年的降雹日数相差很大,冰雹次数年变化波动较大。其中,2003—2020年降雹次数最多,为22次;2007年降雹次数最少,为7次。从整体趋势来看,降雹次数是波动略减的情况。

2.1.2 季节变化特征 2001—2020年,除冬季外,巴彦淖尔市的冰雹天气可能出现在春、夏、秋三个季节。春季冰雹天气最早出现在5月,共出现了19次,占比为8%;夏季冰雹天气出现的概率非常高,共出现197次,占比为83%;秋季冰雹天气出现在9—10月,共有21次,占比为9%;冬季未出现过降雹。因此,巴彦淖尔市冰雹天气常出现在春末至秋初的时间段,主要出现在夏季,这与夏季易发生热对流密切相关,而夏季也是巴彦淖尔市冰雹防御的重要时期。

2.1.3 月变化特征 巴彦淖尔市的冰雹天气具有显著的月际特征,5—10月均有可能出现冰雹天气。其中,10月仅出现1次,因此冰雹天气主要出现在5—9月。从月份来看,降雹日数最多的是6月(82次)、7月(72次)、8月(43次);5月(19次)与9月(20次)次数相近,10月最少。从冰雹次数的趋势来看,5—6月呈上升趋势,而7—10月呈下降趋势。

2.1.4 日变化特征 将降雹日的24 h分为4个部分进行日变化分析,分别为08:00~14:00、14:00~20:00、20:00~02:00、02:00~08:00。冰雹在一天内的各个时间段均可能出现,日变化特征明显。冰雹相对集中出现在白天,夜间次数明显减少。其中,降雹最多的时间是14:00~20:00,占比为68%,这与午后易出现热对流密切相关;另一个比较容易出现冰雹的时间段为08:00至14:00,占比为20%;而20:00~02:00、02:00~08:00两个时间段冰雹出现次数较少,总占比仅为12%。

2.2 空间分布特征

规定某一天一个地区出现一次或多次降雹均记为一个降雹日,以此为标准梳理2001—2020年的降雹资料,可以看出巴彦淖尔市冰雹天气空间分布不均匀。降雹次数依次为:乌拉特前旗>五原县与临河区>杭锦后旗与乌拉特中旗>乌拉特后旗。磴口县、乌拉特后旗与乌拉特中旗均有一定面积的草原、沙漠等人烟稀少的地区,因此收集降雹资料可能不够完整。排除这一因素的影响,巴彦淖尔市冰雹空间分布特征为自东南向西北递减。

3 降雹对农业的影响

冰雹是一种天气尺度较小的气象灾害,一般出现范围较小、时间较短,但常伴有短时大风和短时强降水等天气,破坏性非常大。冰雹灾害的危害主要是冰雹降落时产生机械性破坏作用[1]。大冰雹从云中急速降落到地面后,带来的冲击力非常大,可能会砸坏甚至砸死农作物。降雹之前,常出现高温闷热天气,降雹后气温骤降,前后温差多达7℃~10℃[2]。而这也会冻伤被冰雹砸坏的农作物,难以恢复。同时,冰雹天气伴有短时大风可能会造成农作物倒伏,伴有短时强降水可能造成农田积水,多种因素叠加会导致农作物大面积减产甚至绝收。

每年的5—9月是巴彦淖尔市冰雹发生次数最多的时间,而这一时期正是该地区农作物播种、成长至收获的时间,极易造成农业上的经济损失。

4 冰雹灾害防御策略

4.1 加强冰雹天气预报预警研究

多数冰雹天气在发生前是有征兆的,可以进行提前的预报预警,因此需要加强对冰雹天气预报预警技术的研究。分析本地冰雹天气的动力、热力和水汽条件,确定降雹的年际、年代际变化及空间分布等特征,积极进行本地冰雹灾害风险评估与区划,研究冰雹潜势预报相关指标,建立基于天气雷达的冰雹云识别判别指标和概念模型,总结冰雹天气出现的规律。在冰雹来临前,气象部门做好预报预警工作,提醒当地农业做好防御冰雹的准备。

4.2 完善冰雹综合观测系统

进行冰雹灾害防御,提高冰雹综合观测能力非常重要。通过建设“空地一体”的冰雹综合观测系统,布设双偏振雷达、微波辐射计、风廓线雷达、闪电定位仪等特种观测设备,增强多源观测资料的分析处理能力,提高冰雹云识别的能力与效率,为开展防雹作业做好准备。

4.3 及时开展人工防雹作业

人工防雹是目前最有效的防御冰雹的方法。弹药中携带催化剂碘化银,会在云中形成人工雹胚,与自然雹胚争夺冷水,达到降低冰雹的作用。同时,弹药爆炸产生的冲击波,能影响冰雹云的结构和上升气流,影响冰雹的形成。早在20世纪50年代末,巴彦淖尔市在杭锦后旗沙海乡的梅林湾建立了人工消雹试验站,这也成为我国最早开展人工消雹试验的地区之一。目前,巴彦淖尔市有地面固定防雹作业点86个,其中37式防雹高炮83门、防雹火箭3部,年发射防雹弹6 000余发,在冰雹防御方面起到了积极作用。

4.4 改善下垫面生态环境

夏季午后,地表受到较强的太阳辐射迅速升温,导致近地面形成不稳定层结,极易产生对流天气。而地表增温的速度与下垫面的热容量密切相关,热容量大的下垫面,如森林、草原等增温会相对较慢。冰雹天气是一种强对流天气,因此为防御冰雹,可适当将热容量小的下垫面环境改善为热容量大的下垫面环境。为此,在冰雹云源地,应多种植树木,减弱近地面增温,减弱对流,降低雹云生成的可能性。

4.5 加大农业保险保障力度

农业保险是提高农业防灾减灾能力、减轻冰雹灾害风险的有力的工具,能降低灾害所造成的经济损失。各地区应加强农业保险的补贴与加大宣传力度,鼓励农民及种植户购买相关保险,为灾后恢复生产、保障基本生活提供經济支持。

参考文献

[1] 崔怡超,许研.新疆喀什地区冰雹灾害对农林业生产的影响及防范措施[J].农业灾害研究,2019,9(1):86-87.

[2] 孙旭映,庞朝云,李宝梓,等.甘肃冰雹灾害对农业的影响及其防御对策研究[J].干旱区资源与环境,2004(5):34-37.

责任编辑:黄艳飞

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