冰雹（hail）俗稱雹子，又稱雹或雹塊，有的地區(qū)叫“冷子”，是從雷雨云中降落的堅(jiān)硬的球狀、錐狀或形狀不規(guī)則的固體降水。直徑一般為5~50毫米，大的有時(shí)可達(dá)10厘米以上，由透明層和不透明層相間組成，它是一些小如綠豆、黃豆，大似栗子、雞蛋的冰粒，特大的冰雹比柚子還大。冰雹主要發(fā)生在中緯度大陸地區(qū)，以溫帶地區(qū)居多，夏季或春夏之交時(shí)最為常見。冰雹常砸壞莊稼，威脅人畜安全，是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害。很多雹災(zāi)嚴(yán)重的國(guó)家已進(jìn)行了人工防雹試驗(yàn)。
冰雹是由強(qiáng)對(duì)流天氣引起的一種劇烈的氣象災(zāi)害，常在積雨云的內(nèi)部形成，以顆粒狀冰晶的形式出現(xiàn)。只有發(fā)展特別旺盛的積雨云才可能降冰雹。它出現(xiàn)的范圍較小，時(shí)間短促，但來(lái)勢(shì)猛、強(qiáng)度大，并常常伴隨著狂風(fēng)、強(qiáng)降水、急劇降溫等陣發(fā)性災(zāi)害天氣，給農(nóng)業(yè)、建筑、通信、電力、交通以及人們生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。
冰雹在世界許多地方都會(huì)發(fā)生，全球冰雹發(fā)生頻率較高的國(guó)家有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、印度和意大利北部等地區(qū)。
形成原理
形成過(guò)程
冰雹降自對(duì)流特別旺盛的積雨云中，這種云稱為冰雹云。冰雹云的厚度一般在5千米以上，云頂高度可達(dá)12千米以上，云頂溫度很低，常達(dá)-30~-40℃甚至更低。冰雹云是由水滴、冰晶和雪花組成的。一般為三層：最下面一層溫度在0℃以上，由水滴組成；中間層溫度為0℃至-20℃，由過(guò)冷卻水滴、冰晶和雪花組成；最上面一層溫度在-20℃以下，基本上由冰晶和雪花組成。
冰雹云的特征：冰雹云頂白底黑，云中帶紅，云邊呈土黃色；遠(yuǎn)望云體向上發(fā)展迅猛，頂部常見砧狀云冠，近看冰雹云底部擾動(dòng)劇烈，并有黑色碎云亂飛；冰雹云雷聲沉悶，連綿不斷；降雹前常有白色的、大而涼的雨滴落下。
一般在600百帕等壓面附近最容易降雹，因?yàn)樵浦猩仙俣茸畲蟮臍饬鞫喑霈F(xiàn)在600百帕等壓面以下200~300米處。中緯度地區(qū)的零度層，常常在600百帕附近，這是該地區(qū)降雹次數(shù)比高緯度和低緯度地區(qū)多的原因之一。對(duì)流層中部和上部有急流通過(guò)的地區(qū)附近風(fēng)速大，有利于對(duì)流的加強(qiáng)，急流能將高層大氣凝結(jié)時(shí)釋放的潛熱帶走，使云層內(nèi)維持原來(lái)的不穩(wěn)定狀態(tài)并加強(qiáng)，急流區(qū)的風(fēng)速垂直切變強(qiáng)，容易造成傾斜的上升氣流，有利于強(qiáng)雷暴的生成和發(fā)展。
冰雹云中的上升氣流比一般雷雨云強(qiáng)，常達(dá)15~20米/秒以上。小冰雹是在對(duì)流云內(nèi)由雹胚上下數(shù)次和過(guò)冷水滴碰并而增長(zhǎng)起來(lái)的。當(dāng)上升氣流較強(qiáng)時(shí)，云下部的水滴被攜帶至中上層區(qū)域，水滴在此迅速凍結(jié)形成小冰晶。小冰晶在下降過(guò)程中，跟過(guò)冷水滴碰撞后，就在小冰晶身上凍結(jié)成為一層不透明的冰核，這就形成了冰雹胚胎。由于冰雹云中氣流升降變化很劇烈，冰雹胚胎就這樣在空中上下翻滾，附著更多的過(guò)冷水滴，累積增大。一旦滾成大的冰雹，上升氣流不再能支撐它的重量時(shí)，冰雹就會(huì)下落。大冰雹是在具有一支很強(qiáng)的斜升氣流、液態(tài)水的含量很充沛的雷暴云中產(chǎn)生的。每次降雹的范圍都很小，一般寬度為幾米到幾千米，長(zhǎng)度為20~30千米，呈帶狀分布，所以常有“雹打一條線”的說(shuō)法。
形成條件
1.空氣中存在相當(dāng)厚、極不穩(wěn)定的大氣層。冰雹一般多出現(xiàn)在春夏之交，要產(chǎn)生10厘米的大雹，必須要有50米/秒以上的上升氣流運(yùn)動(dòng)（一般產(chǎn)生雷雨的積雨云上升運(yùn)動(dòng)僅10米/秒左右）。這樣強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，完全靠大氣不穩(wěn)定的能量釋放而獲得。所以極不穩(wěn)定的大氣層越厚，越有利于降雹。
2.積雨云必須發(fā)展到能使個(gè)別大水滴凍結(jié)的高度（一般認(rèn)為溫度達(dá)-16~-12℃）?！?/p>
3.要有強(qiáng)的風(fēng)切變?！?/p>
4.云的垂直厚度不能小于6~8千米?！?/p>
5.積雨云內(nèi)含水量豐富，一般為3~8克/立方米，在最大上升速度的上方有一個(gè)液態(tài)過(guò)冷卻水的累積帶?！?/p>
6.云內(nèi)應(yīng)有傾斜的、強(qiáng)烈而不均勻的上升氣流，一般在10~20米/秒或以上?！ ?/p>
形態(tài)結(jié)構(gòu)
冰雹是一些小如綠豆、黃豆，大似栗子、雞蛋的冰粒，尺寸最小的不足1毫米，最大的可超過(guò)10厘米。其形狀多種多樣，有球形、橢球形、錐形、扁圓形和無(wú)規(guī)則的形狀等。小冰雹普遍近于球形，大冰雹多為非球形。雹塊中有一個(gè)可以分辨出來(lái)的生長(zhǎng)中心，叫作雹胚，常為白色不透明的，也有透明的。雹胚外包有透明或者透明和不透明相間的冰層，一般有4~5層，最多可達(dá)20多層。有的雹塊表面光滑，有的帶疙瘩。
雹胚外之所以形成透明和不透明相間的冰層，是因?yàn)楸⑴咴谏仙龤饬髯饔孟逻M(jìn)入水量多、溫度不太低的區(qū)域與過(guò)冷水滴碰撞，釋放出一定的潛熱，使雹胚外表上先形成一薄水層，然后再凍結(jié)成均勻透明的冰層；再向上進(jìn)入水量較少的低溫區(qū)，與冰晶、雪花和少量過(guò)冷水滴碰撞后直接相粘合，不經(jīng)歷由薄水層凍結(jié)為冰層的過(guò)程，且在冰晶、雪花、過(guò)冷水滴與雹核的粘合過(guò)程中，常含有許多氣泡空隙，就形成一個(gè)不透明的冰層。當(dāng)冰雹云中氣流升降變化劇烈，冰雹胚胎在空中這樣不斷上下翻滾，附著更多的冰晶、雪花和過(guò)冷水滴繼續(xù)增長(zhǎng)，就形成一層層透明和不透明相間的冰層。
分類
根據(jù)一次降雹過(guò)程中，多數(shù)冰雹直徑、降雹累計(jì)時(shí)間和積雹厚度，將冰雹分為三級(jí)。
1.輕雹：多數(shù)冰雹直徑不超過(guò)0.5厘米，累計(jì)降雹時(shí)間不超過(guò)10分鐘，地面積雹厚度不超過(guò)2厘米。
2.中雹：多數(shù)冰雹直徑0.5~2.0厘米，累計(jì)降雹時(shí)間10~30分鐘，地面積雹厚度2~5厘米。
3.重雹：多數(shù)冰雹直徑2.0厘米以上，累計(jì)降雹時(shí)間30分鐘以上，地面積雹厚度5厘米以上。
按尺寸和結(jié)構(gòu)將冰雹分為三類。
1.（軟雹）：霰是白色、不透明，直徑大約為6毫米的圓球形或錐形的冰粒。它基本是由冰晶與小云滴撞凍而成的。密度小，與堅(jiān)硬表面相碰時(shí)會(huì)破碎。
2.冰丸（小雹、冰粒）：冰丸是透明或半透明的冰，直徑幾毫米，呈球形、橢球形、錐形或無(wú)規(guī)則形狀等。它可以是凍結(jié)雨滴或霰外面包一層薄冰殼。這層冰可以是捕獲小滴凍結(jié)而成，或是霰部分融化再緩慢凍結(jié)而成。
3.冰雹：冰雹是直徑在5毫米以上的冰球、冰塊，其形狀多樣，有球形、橢球形、錐形、扁圓形、無(wú)規(guī)則形狀等，大小不一。中等強(qiáng)度的風(fēng)暴可產(chǎn)生直徑為幾厘米的冰雹，而一個(gè)很強(qiáng)盛的風(fēng)暴能產(chǎn)生10厘米乃至更大的冰雹。冰雹的密度在0.9克/立方厘米左右，與透明冰相差無(wú)幾。從冰雹剖面可看出，它常呈透明與不透明相間的多層結(jié)構(gòu)，在雹塊中心有構(gòu)成雹的初始胚胎，它們可以是軟雹、小雹或凍滴。
時(shí)空分布
冰雹主要發(fā)生在中緯度大陸地區(qū)，從亞熱帶到溫帶均可發(fā)生，以溫帶地區(qū)發(fā)生次數(shù)居多，在赤道和兩極減少，在海洋上也較少。從局地條件看，通常北方多于南方，山區(qū)多于平原，內(nèi)陸多于沿海。這種分布特征和大規(guī)模冷空氣活動(dòng)及地形有關(guān)，山區(qū)地形復(fù)雜，受熱差異大，空氣垂直運(yùn)動(dòng)發(fā)展，冰雹易于形成。
全球冰雹發(fā)生頻率較高的國(guó)家有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、印度和意大利北部。歐洲的英國(guó)、瑞士、德國(guó)西南部、奧地利等地區(qū)也經(jīng)常遭受冰雹襲擊，冰雹已成為主要的大氣災(zāi)害之一。
● 中國(guó)的降雹多發(fā)生在春、夏、秋三季，4~7月約占發(fā)生總數(shù)的70%，并隨季節(jié)的變化逐漸向北推移，2~3月以西南、華南和江南為主，4~6月中旬以江準(zhǔn)流域?yàn)橹鳎?月下旬至9月以西北、華北地區(qū)和東北為主。此外，9月甚至11月在大氣環(huán)流條件匹配時(shí)也可能出現(xiàn)冰雹，但發(fā)生頻率較低。年平均降雹日數(shù)以青藏高原最多（以及川西高原及山地），平均在20天以上，是世界上降雹最多的地區(qū)之一。比較嚴(yán)重的冰雹災(zāi)區(qū)有甘肅省南部、慶陽(yáng)市地區(qū)、陰山山脈、太行山區(qū)和川滇兩省的西部地區(qū)。
● 美國(guó)落基山脈以東地區(qū)是冰雹的高發(fā)區(qū)。1月份，冰雹最常出現(xiàn)在墨西哥灣沿岸，主要是密西西比州河谷和紅河谷沿岸；當(dāng)冬季進(jìn)入春季，降雹率會(huì)增加并進(jìn)入美國(guó)中南部；隨著春季進(jìn)入夏季，美國(guó)中南部的冰雹向北推移到高原；到9月底，全國(guó)降雹率大大降低，并會(huì)持續(xù)降低到冬季。美國(guó)降雹主要發(fā)生在內(nèi)布拉斯加州、科羅拉多州和懷俄明州，這三個(gè)州交匯的地區(qū)，每年平均有七到九個(gè)冰雹日。
● 英國(guó)西部地區(qū)的冬季降雹最為頻繁，夏季的冰雹在英國(guó)北部和東部的內(nèi)陸地區(qū)最為常見，春季這些地區(qū)的降雹率要低很多。英格蘭東部和蘇格蘭東南部，春季降雹最為頻繁。英國(guó)最具破壞性的冰雹往往發(fā)生在夏季，但發(fā)生頻率相對(duì)較低。
災(zāi)害特征
1.局地性強(qiáng)：每次冰雹的影響范圍一般寬約幾十米到數(shù)千米，長(zhǎng)約數(shù)百米到十幾千米。
2.歷時(shí)短：一次降雹時(shí)間一般只有2~10分鐘，少數(shù)在30分鐘以上。
3.地形影響顯著：地形越復(fù)雜，冰雹越易發(fā)生。
4.季節(jié)性強(qiáng)：冰雹大多出現(xiàn)在4~10月。在這段時(shí)期，暖空氣活躍，冷空氣活動(dòng)頻繁，冰雹容易產(chǎn)生。
5.時(shí)間性強(qiáng)：從每次出現(xiàn)的時(shí)間看，在下午到傍晚為最多，因?yàn)檫@段時(shí)間的對(duì)流作用最強(qiáng)。
6.年際變化大：在同一地區(qū)，有的年份連續(xù)發(fā)生多次，有的年份發(fā)生次數(shù)很少，甚至不發(fā)生。
7.發(fā)生區(qū)域廣：從亞熱帶到溫帶的廣大氣候區(qū)內(nèi)均可發(fā)生，但以溫帶地區(qū)發(fā)生次數(shù)居多。
危害
冰雹常砸壞莊稼，打破汽車側(cè)窗，損壞房屋，威脅人畜安全，是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害。它的破壞力同降雹的時(shí)間長(zhǎng)短、雹塊的數(shù)量、大小和落速有關(guān)，降雹時(shí)間長(zhǎng)，雹塊越大，破壞力就越大。冰雹從高空急速落下，發(fā)展和移動(dòng)速度較快，沖擊力大，加上猛烈的暴風(fēng)雨，使其摧毀力得到加強(qiáng)，經(jīng)常讓人們猝不及防，可導(dǎo)致人和動(dòng)物嚴(yán)重傷害或死亡。冰雹對(duì)所有的作物都有危害，主要可把作物葉子打爛、莖桿打斷、打掉籽?；蚬麑?shí)，不僅對(duì)當(dāng)年作物造成減產(chǎn)或歉收，還對(duì)作物以后的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。直徑較大的冰雹會(huì)給正在開花結(jié)果的果樹、玉米、蔬菜等農(nóng)作物造成毀滅性的破壞，造成糧田的顆粒無(wú)收。此外，冰雹出現(xiàn)時(shí)常伴有強(qiáng)風(fēng)及劇烈的降溫，還產(chǎn)生雷電現(xiàn)象，從而對(duì)交通運(yùn)輸、房屋建筑、工業(yè)、通信、電力等方面都有不同程度的危害。
冰雹預(yù)警
中國(guó)大陸地區(qū)
冰雹氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)分二級(jí)，分別以橙色、紅色表示。
預(yù)測(cè)方法
● 聽雷聲：冰雹云常常是兩塊或幾塊濃積云相對(duì)運(yùn)動(dòng)后合并而發(fā)展，閃電的各部分發(fā)出的雷聲和回聲，混雜在一起，聽起來(lái)有連續(xù)不斷的感覺。有“拉磨雷，雹一堆”的說(shuō)法。
● 知冷熱：如果下冰雹的季節(jié)早晨涼、濕度大，中午太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，造成空氣對(duì)流旺盛，則容易發(fā)展成積雨云而形成冰雹。
● 辨風(fēng)向：農(nóng)諺有“惡云見風(fēng)長(zhǎng)，冰雹隨風(fēng)落”的說(shuō)法。下冰雹前常常出現(xiàn)大風(fēng)，而且風(fēng)向變化劇烈。另外，如果連續(xù)刮南風(fēng)以后，風(fēng)向轉(zhuǎn)為西北或北風(fēng)，風(fēng)力加大時(shí)，則冰雹往往伴隨而來(lái)。
● 觀云態(tài)：從云的顏色和形態(tài)來(lái)判斷下冰雹的前兆。諺語(yǔ)“不怕云里黑烏烏，就怕云里黑夾紅，最怕紅黃云下長(zhǎng)白蟲”。當(dāng)空氣對(duì)流極為旺盛，云塊發(fā)展迅猛，好像濃煙股股地直往上沖，云層上下前后翻滾時(shí)極易降冰雹。
● 識(shí)閃電：一般冰雹云中的閃電大多是云塊與云塊之間的閃電，即“橫閃”，說(shuō)明云中形成冰雹的過(guò)程進(jìn)行得很厲害。故有“堅(jiān)閃冒得來(lái)，橫閃防雹災(zāi)”的說(shuō)法。
● 看物象：各地看物象測(cè)冰雹的經(jīng)驗(yàn)很多，如中國(guó)貴州有“鴻雁飛得低，冰雹來(lái)得急”“柳葉翻，下雹天”，中國(guó)山西有“牛羊中午不臥梁，下午冰雹要提防”“草心出白球，下降雹穩(wěn)”等諺語(yǔ)。
防雹措施
農(nóng)業(yè)防雹措施
1.在多雹地帶，種植牧草和樹木，增加森林面積，改善地貌環(huán)境，破壞雹云條件，減少雹災(zāi)的發(fā)生；
2.增種抗雹和恢復(fù)能力強(qiáng)的農(nóng)作物；
3.成熟的作物及時(shí)搶收；
4.夏糧種植作物要選擇早熟品種,使抽穗、開花及灌漿成熟期避開冰雹出現(xiàn)季節(jié)。
人工防雹措施
人工防雹是防御雹災(zāi)的重要手段之一，我國(guó)是世界上人工防雹較早的國(guó)家之一。由于我國(guó)雹災(zāi)嚴(yán)重，所以防雹工作得到了政府的重視和支持。已有許多省建立了長(zhǎng)期試驗(yàn)點(diǎn)，并進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)，取得了不少有價(jià)值的科研成果。采用在冰雹云中播撒催化劑或者采用爆炸等技術(shù)手段，抑制或削弱冰雹云中冰雹的生長(zhǎng)，使其向人們期望的方向發(fā)展，以達(dá)到消除或減輕降雹的目的，對(duì)防災(zāi)、減災(zāi)起到積極作用。
● 催化法：向云中播撒人工冰核，從而影響冰雹的形成過(guò)程。
利用火箭或高炮將帶有催化劑（碘化銀）的彈頭，射入冰雹云的積累區(qū)，產(chǎn)生大量的冰晶，藥物的微粒起到了冰核的作用，迅速形成更多的水滴或冰粒，造成雹胚競(jìng)爭(zhēng)水分的優(yōu)勢(shì)，過(guò)多的冰核分“食”過(guò)冷水而不讓雹粒長(zhǎng)大或拖延冰雹的增長(zhǎng)時(shí)間，從而達(dá)到防雹的作用。
● 爆炸法：基于爆炸的原理通過(guò)向雹云中發(fā)射炮彈的方式促使融滴的破碎，從而達(dá)到抑制或削弱冰雹增長(zhǎng)的目的。
一是爆炸時(shí)產(chǎn)生的沖擊波能影響冰雹云的氣流，或使冰雹云改變移動(dòng)方向。二是爆炸沖擊波使過(guò)冷的水滴凍結(jié)，從而抑制冰粒的增長(zhǎng)，而小冰雹很容易化為雨，這樣就起到了防雹的作用。
災(zāi)害事件
● 1991 年9月7日，加拿大卡爾加里雹暴是加拿大歷史上最嚴(yán)重的冰雹風(fēng)暴，一場(chǎng)持續(xù)30分鐘的傾盆大雨主要引發(fā)破窗，導(dǎo)致62000起索賠，總計(jì)2.37億美元的財(cái)產(chǎn)損失，另外還有54000起索賠1.05 億美元的車輛損壞，主要是車頂凹陷。
● 2015年3月23~24日，云南省大部地區(qū)出現(xiàn)降溫降雨天氣過(guò)程，局部地區(qū)遭受雷暴、冰雹和短時(shí)大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣，造成小麥、蔬菜、葡萄、辣椒苗、三七等作物受災(zāi)；西雙版納傣族自治州、紅河哈尼族彝族自治州、普洱市等7市(自治州)14個(gè)縣(市)7.5萬(wàn)人受災(zāi)；400余間房屋不同程度損壞；農(nóng)作物受災(zāi)面積9.3千公頃，其中絕收2.4千公頃；直接經(jīng)濟(jì)損失1.9億元。
● 2015年3月25日，中國(guó)攀枝花市部分地區(qū)遭受風(fēng)雹災(zāi)害，大風(fēng)夾雜冰雹持續(xù)20分鐘，導(dǎo)致蔬菜、果樹等作物受災(zāi)。造成攀枝花市鹽邊縣、米易縣1.2萬(wàn)人受災(zāi)，農(nóng)作物受災(zāi)面積1千公頃，直接經(jīng)濟(jì)損失1500余萬(wàn)元。
● 2016年3月7日，中國(guó)福建省泰寧縣大田鄉(xiāng)和順昌縣洋口鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹天氣，最大直徑達(dá)3厘米，冰雹造成順昌縣洋口鎮(zhèn)3個(gè)行政村受災(zāi)，100多戶農(nóng)民住宅屋頂受損。
● 2021年10月24日，利比亞西北部地區(qū)遭到降雨和大冰雹的襲擊，降雨導(dǎo)致車禍，巨大的冰雹損壞了汽車。
參考資料 >
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四川云南部分地區(qū)發(fā)生風(fēng)雹災(zāi)害.中國(guó)氣象科普網(wǎng).2023-03-29
福建順昌遭冰雹襲擊.中國(guó)氣象科普網(wǎng).2023-03-29
2021 年 10 月 24 日星期日，利比亞西北部地區(qū)受到極端天氣的影響-利比亞國(guó)家氣象中心.世界氣象組織.2023-03-29