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冀中廊坊市冰雹天气气候特征及风险区划

2013-09-12孙艺桃周贺玲刘艳杰王成功

中国人口·资源与环境 2013年1期
关键词:降雹冷涡廊坊市

孙艺桃 周贺玲 刘艳杰 王成功

(河北省廊坊市气象局,河北 廊坊 065000)

冰雹灾害在我国是一种频发性自然灾害。其出现范围较小,时间短促,但来势猛、强度大,常伴随狂风、强降水等阵发性灾害性天气[1]。廊坊市位于河北省中部偏东,北邻北京,东与天津交界,南接沧州,西和古城保定毗连,地处京津两大城市之间,环渤海腹地,素有“京津走廊上的明珠”之称。受地质影响,廊坊大部分地区处于凹陷地区,全市地貌比较平缓单调,98%以上的土地为平原。北部地势较高,中三河东北部偶有小面积丘陵,为燕山南侧余脉[2]。亚热带季风气候特征和自身地理特征为冰雹的形成提供了有利的热力条件、水汽条件和地理条件[3-4]。据统计全国气象灾害占各种自然灾害的71%,而冰雹是最具破坏力的气象灾害之一。

对于廊坊冰雹天气,一些书籍和文献做了个例和形势分析[5-6]。本文主要分析研究冰雹天气的时空分布特征、环流背景和冰雹灾害风险评估,并将廊坊冰雹灾害防御区划分成三级。

1 资料来源

冰雹资料来源于廊坊地区9个气象观测站自1982-2011年近30年地面气象记录资料,规定当某测站某日观测到1次或1次以上冰雹天气现象时,不论其时间长短都定义该测站在该日为1次冰雹事件,依据《地面气象观测规范》,气象日界为20:00时,在统计冰雹事件时,若某一次冰雹跨越20:00时,则按2次冰雹事件计算。

2 近三十年冰雹时空分布特征

通过对廊坊市冰雹资料进行统计分析,发现廊坊冰雹多发生在春末和夏季。一天中多出现于午后和傍晚,且地域性很强,北部区多于中东部平原地区,其影响范围大小不一。

2.1 冰雹的时间分布特征

2.1.1 1982 -2011年冰雹出现频率

1982-2011年30年间,平均每年出现冰雹6.2次,最多的16次(1987年),1983、1996和1997年没有出现冰雹,冰雹的年际变化较大。进入80年代降雹明显增多,1980-1990年呈现阶段性峰值,其后明显下降。冰雹出现频率较高的年份有1984、1987、1991、1969 和2000 年;冰雹出现频率较低的年份有1992、2004、2006、2007和2009年。从图中也可看出,廊坊市冰雹有明显的年代变化,20世纪80年代冰雹天气相对多,90年代冰雹相对较少。

2.1.2 各月冰雹出现频数

成灾冰雹多产生在4-9月,5-7月是廊坊冰雹盛行季节,平均占全年总次数的68.7%。廊坊市冰雹天气出现的月份为3-10月,其中又以6月份为最多。3月、10月出现冰雹天气的次数很少,其中1、2、11和12月冰雹出现次数为0次。

2.1.3 各时冰雹出现频数

分析冰雹的时次时,可以发现廊坊市降雹有明显的日变化,一天中均有产生的可能,但主要集中在中午至傍晚。按发生次数的频率统计,14:00-20:00出现冰雹占总次数的70%。冰雹是局地性强的灾害性天气,对某一站点,分析冰雹出现的时次,可以发现一天中最可能出现冰雹天气的时段为15-18时,占冰雹发生总数的44.7%。冰雹的这种日变化特点,显然与下垫面增温,有利于对流发展有关。这个时段地表吸收了一定的太阳辐射能量,近地层气温很高,空气垂直上升加快,常常在近地层形成绝对不稳定层结,为冰雹产生创造了前提条件。另外晚上19-21时和早晨7-8时出现冰雹的机率也较大,所占比例分别为11%和5%。其它时间出现冰雹的机率较小。

2.2 冰雹的地理分布特征

冰雹出现不仅取决于的一定的天气条件,还受到自然地理条件的影响。根据1982~2011年廊坊市各县站降雹资料分析表明,中北部降雹多于南部,三河、大厂和固安降雹最多,图1为廊坊市各县冰雹出现日数分布,全市有4个降雹中心。图2为5、6、7三个月降雹集中期冰雹出现日数分布,4个中心位置基本一致。

图1 廊坊市各县冰雹出现日数分布

2.3 冰雹与其它强对流天气的关系

冰雹最明显的天气特点就是与其它天气相伴出现。统计表明,在30年的降雹日中,仅1989年的一次降雹没有雷暴,其余的降雹日都有雷暴发生。平均有93%与阵雨天气相伴出现,41.0%伴随轻雾,29.1%伴随着普雨,露和大风比例为20.5%,少数降雹伴随闪电、飚线和大雾的出现,见图3。

3 廊坊市降雹与天气系统的相关性

对30年3-10月份降雹的185个个例进行统计分析,发现影响廊坊市冰雹的天气系统主要有冷涡、西风槽和高空低槽,占统计个例的78.0%,其中冷涡型最多,占49.0%,特别是6-7月份的降雹占比例最大,分别为43.0%和54.0%;另外,冷切变线、冷锋和低压等也是产生冰雹的天气系统,所占比例极小,分别为 1.0%、2.0%、1.0%。

廊坊市较大范围(2个县、市及以上降雹)冰雹的统计个例有29次,灾害较为严重,其影响系统为东蒙冷涡、西风槽和高空低槽,占统计总数的91.0%。其中东蒙冷涡形势影响下产生的冰雹天气9次,占统计总数的31.0%;西风槽7次,占24.1%;高空低槽5次,占17.2%。冷涡、西风槽、高空低槽是廊坊降雹的重要影响系统。东蒙冷涡降雹特点强度大、范围广外,具有连续性。但廊坊市的主要降雹还是局地对流性为主,占降雹总数的84.3%。

4 冰雹灾害风险区划

根据冰雹地域分布,结台冰雹的灾情资料,将廊坊市划分为三个冰雹灾害风险区:①I区(高发区),包括固安、大厂和三河;②Ⅱ区(中发区),包括永清、香河和大城;③区(低发区),包括廊坊、霸州和文安。见图4。

图4 廊坊市冰雹灾害风险区划

5 小结

通过上述分析得到以下结论:

(1)廊坊冰雹发生时间具有明显的季节变化特征,3-10月都有可能出现冰雹,主要集中在5-7月,占全年的68.7%,6月冰雹发生机率最大,占全年的24.7%,是典型的夏季多雹区;

(2)降雹主要集中在中午至傍晚,14-20时出现冰雹占总次数的70%,峰值在15-18时,占冰雹发生总次数的44.7%;

(3)廊坊降雹具有明显的地域特征,北部大厂和中部固安为多发区;

(4)降雹绝大多数伴随雷暴、阵雨和轻雾等天气现象;

(5)冰雹的发生与天气系统密切相关,东蒙冷涡、西风槽、高空低槽是影响廊坊降雹的主要天气系统,以东蒙冷涡最为严重,而不同天气系统造成冰雹影响区域也有一定的差异;

(6)根据冰雹地域分布,结合冰雹灾情资料,将廊坊市冰雹风险划分为三个区,即高发区、中发区、低发区。

[1]朱乾根,林锦瑞,寿绍文等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,2001.

[2]廊坊地区气象局.廊坊市地区灾害性天气气候手册.廊坊地区气象局,1978.

[3]黄美元,王昂生.降雹的统计特征[J].气象,1976,2(3):27 -28.

[4]许爱华,张瑛,刘献耀.江西“暖区”强对流天气的热力和动力条件论断分析[J].气象,2001,27(5):30 -34.

[5]王清川.廊坊市气象灾情普查分析及问题与建议[G].2011.

[6]河北省气象局.河北省天气预报手册[G].1986.

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