天上为什么会下冰雹?

天上为什么会下冰雹?

冰雹成灾怎会在夏季
首先让我们看看,天上为什么会降水.气象上所谓降水是指水分由大气中降落到地面的自然现象,它包括下雨、下雪、下雹等等.
众所周知,云层是由水蒸气形成的.在高空中由于气温较低,空中悬浮的微粒吸收云中的水分会形成极小的水珠或冰晶,它们继续吸收云中的水分,渐渐形成较大的水珠(小冰晶吸收大量水分也可变成较大的水珠).不断吸收云中的水分,水珠不断增大,直至其重量超过空气能提供的悬浮力时,这些水珠便降落到大地形成了雨.如果气温很低,把云中析出的水分冻结成小冰晶(云中已形成的极小水珠也可冻成小冰晶),小冰晶吸收水分,不断扩大,形成六角形的较大冰晶,当六角形晶体大到超出空气的浮力时,便降落成雪.
冰雹是从天而降的冰粒、冰块,其粒径一般为5-10毫米,文献记载最大的粒径可达到300毫米以上.天降冰雹可给房屋、人畜、庄稼等造成很大的损伤,形成灾难.冰雹属对流性天气的产物,形成于厚实强盛的积雨云中,气象上称深厚的层结不隐定.
强对流天气时,积雨云中的小水珠逐渐增大其重量,当其超出空气的悬浮能力后就开始降落.可是这些本该降落到大地的小雨滴,在降落过程中遇到上升气流,使小雨滴重新回升到云层的上部,并经常发生反复升降,在这个过程中雨滴不断吸收云中水分,越变越大,最后上升气流再也托不住它了,于是降落到地面形成了特大的雨点,这便成暴雨.
高空的气温很低,如果在0℃以下,小水滴就会结成小冰晶,冰晶继续吸附水分,体积渐渐增大而降落.降落过程中遇到上升气流,小冰晶又被送上了0℃以下的高空云层,于是在那里小冰晶继续吸水增大,直到上升气流托不住时再次降落,接着又随上升气流上升……多次反复后冰晶变成了较大冰块.
通常,在发展厚实的积雨云中都可能产生相对较大的冰粒.但不一定能够降落到地面上成为冰雹,只有那些冰粒在高空云层中随气流反复升降,不断增长到足够大的颗粒时,才会从空中降落成雹.
上述这种强对流天气通常出现在夏季.在夏季厚实强盛的积雨云中,这种气象条件既可能产生冰雹,也可能产生雷暴,然而大多数情况下,只产生雷电暴雨,这是因为产生冰雹的要求更苛克.气象学家告诉我们,是否产生冰雹与积雨云的厚度、云层顶部所处的大气层的高度及温度、上升气流的速度等有关.
假如积雨云特别厚实,云层的上部处于很高的大气层空间,那里的温度就会很低,小水珠被上升气流送到云层的上部的低温区,就会被冻结成微小的冰粒.即使在下降过程中受到低空的夏季高温影响,有所融化,但当再次被气流送上高空后重新冻结.这样随气流反复上下,只要0℃以下的高空低温云层具有足够的厚度,冰粒稍被融化就又被冻结.由于融化慢冻结快,冰粒在反复升降的过程中还不断吸收云中的水分,结果冰粒越冻越大,直到上升气流再也托不住它时,才坠落地面成冰雹.
按照气象学家的计算,上升气流的速度在10米/秒左右已能产生雷电暴雨；但只有当上升气流的速度达到20米/秒以上时,才会产生冰雹.而且积雨云层的低于0℃的高空部分还必须有很大厚度,以保证小水珠或小冰粒随气流上升逗留于低温区有足够的时间,足以被冻结成冰,并保证其反复升降过程中融化的速度慢于冻结的速度.唯有如此,才能让小冰粒在随着气流上下运动的过程中越冻越大,最后大到气流无法托住而坠地成冰雹.
这种特殊的气象条件相当罕见,即使在夏季产生的机会也不多,其他季节更是不易产生了,所以落冰雹的机会很少,而且主要是在夏季.
我国降落冰雹成灾的大多发生在4-7月,一般是午后到傍晚.因为这一时间段内冷暖气活动频繁,相对较容易形成降落冰雹的特殊气象条件.从我国降冰雹的地域看,山区、高原多于平原、盆地；内陆多而沿海少；东北、新疆、西藏和长江中下游以南地区较少,而中等纬度的云南、贵州、内蒙古、甘肃、陕西、山西、宁夏、河南以及苏北地区较多.
由于形成冰雹的气象条件要求苛克,一般较难持续保持,所以落冰雹的时间通常都较短.常见的冰雹只降落几分钟到半小时.另外,降落冰雹的区域也不会太大,一般呈宽为1000-2000米的带状分布.