如何识别冰雹云

永仁县人工防雹作业人员培训教材看云识天知识如何识别冰雹云人工防雹的作业对象是冰雹云。对于冰雹云的识别，目前已经可以利用雷达进行监测。但是，雷达不可能24小时开机，而冰雹云的生成、发展又很快，不可能每一次都被雷达监测到；另外，在探测距离较长，或者前方有遮挡的情况下，雷达探测信号衰减较为严重。基于上述两方面的原因，作业点必须坚持24小时值班，密切监视天空状况，一旦有冰雹云生成、发展立即报告指挥中心，指挥中心再启动雷达观测，从而达到早发现、早作业的防雹要求。因此，作业人员应该掌握看云识天知识，特别是要能准确判断出冰雹云，清楚地掌握作业有效部位，采用正确的作业方法，才能达到较好的作业效果。第一部分看云识天知识一、云的概念云是悬浮在大气中的大小水滴或冰晶微粒或者两者混合的可见聚合体，底部不能接触地面，地不接触低，底部接触地面的称为雾。二、云的分类云的形状多种多样，千变万化。世界气象组织1956年公布的国际云图分类体系，根据云底的高度，将云分为高云、中云和低云三族，再根据云的外形，将云分为十属二十九类。其中低云有积云(Cu)、积雨云(Cb)、层积云(Sc)、层云(St)和雨层云(Ns)，中云有高积云(Ac)和高层云(As),高云则有卷云(Ci)、卷层云(Cs)、卷积云(Cc)。一般来说，高云云底在4.5公里以上，中云云底在2.5-4.5公里，低云云底为0.1-2.5公里。需要指出的是，有些云属经常会伸展至其它层，如属于中云族的高层云可能伸展至高云族所在的层次，积云和积雨云能伸展至中云族和高云族所在的层次。在上述三族十属云中，高云一般是不会产生降水的，而能产生冰雹的只有积雨云（Cb）。三、积雨云的形成过程在夏季晴朗的日子里，当某地存在暖湿气流时，便会产生对流运动。暖湿气流从地面生起，因绝热冷却达到过饱和而凝结成云，在下降气流控制的地区，空气绝热增温，空气相对湿度较小，云无法产生，于是便形成了一朵朵顶部凸出，底部平坦象馒头一样的淡积云。若对流运动继续发展，可以发展形成浓积云，浓积云的顶部像椰菜，由许多轮廓清晰的凸起云泡构成，云厚可以达4-5公里。当形成浓积云之后，若空气对流运动继续增强，云顶垂直向上发展更加旺盛，达到冻结高度以上，原来浓积云的花椰菜状的云顶开始冰晶化，它的明显而清晰的边缘轮廓永仁县人工防雹作业人员培训教材看云识天知识开始在某些地方变得模糊，此时就进入积雨云阶段，云底黑沉沉，云顶发展很高，可达10公里左右，云顶边缘变得模糊起来，云顶还常扩展开来，形成砧状。四、积雨云的基本特征——闪电和雷鸣积雨云不一定扯闪打雷，但扯闪打雷一定是积雨云。当积雨云发展旺盛时，在发生空气放电的瞬间，云底底部与地面之间会达到每厘米千伏以上的高压，空气温度会骤然达到摄氏一万度，甚至二万度，在这样高的温度下，不仅空气本身会很快地膨胀，而且云滴和雨水也会急剧汽化，所以我们会看到闪电，同时在闪电的通路上，空气一过又很快地冷却收缩，膨胀和收缩速度竟可达1000米/秒以上，这样一胀一缩，空气便会发生剧烈的振动，产生爆裂声，即雷鸣。在积雨云中，闪电和雷声是同时发生的。但由于它们在大气中的传播速度相差很大，因此人们总是先看到闪电而后听到雷声。光每秒钟走30万公里，而声音只能走340米，所以闪电几乎是在空气放电的一瞬间就传到我们的眼里，而雷声则要经过一段时间后才能传到我们的耳朵里。闪电与雷声出现的间隔时间愈长，就说明雷雨区离我们愈远。第二部分冰雹云的识别一般情况下，积雨云都会形成降水和雷电，但只有积雨云发展特别强盛，云体十分高大,云中有强烈的上升气体，云内有充沛的水分，才会产生冰雹,这种云通常也称为冰雹云。一、冰雹云的结构特征冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的。一般为三层：最下面一层温度在0℃以上，由水滴组成；中间温度为0℃至-20℃，由过冷却水滴、冰晶和雪花组成；最上面一层温度在-20℃以下，基本上由冰晶和雪花组成。在冰雹云中气流是很强盛的，通常在云的前进方向，有一股十分强大的上升气流从云底进入又从云的上部流出。还有一股下沉气流从云后方中层流入，从云底流出。这里也就是通常出现冰雹的降水区。这两股有组织上升与下沉气流与环境气流连通，所以一般强雹云中气流结构比较持续。强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽，并且支撑冰雹粒子停留在云中，使它长到相当大才降落下来。二、冰雹的形成过程在冰雹云中强烈的上升气流携带着许多大大小小的水滴和冰晶运动着，其中有一些水滴和冰晶并合冻结永仁县人工防雹作业人员培训教材看云识天知识成较大的冰粒，这些粒子和过冷水滴被上升气流输送到含水量累积区，就可以成为冰雹核心，这些冰雹初始生长的核心在含水量累积区有着良好生长条件。雹核在上升气流携带下进入生长区后，在水量多、温度不太低的区域与过冷水滴碰并，长成一层透明的冰层，再向上进入水量较少的低温区，这里主要由冰晶、雪花和少量过冷水滴组成，雹核与它们粘并冻结就形成一个不透明的冰层。这时冰雹已长大,而那里的上升气流较弱，当它支托不住增长大了的冰雹时，冰雹便在上升气流里下落，在下落中不断地并合冰晶、雪花和水滴而继续生长，当它落到较高温度区时，碰并上去的过冷水滴便形成一个透明的冰层。这时如果落到另一股更强的上升气流区，那么冰雹又将再次上升，重复上述的生长过程。这样冰雹就一层透明一层不透明地增长；由于各次生长的时间、含水量和其它条件的差异，所以各层厚薄及其它特点也各有不同。最后，当上升气流支撑不住冰雹时，它就从云中落下来，成为我们所看到的冰雹了。三、冰雹的形成的条件冰雹的形成需要以下几个条件。1、大气中必须有相当厚的不稳定层存在。2、积云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度（一般认为温度达-12～-16℃）。3、要有强的风切变。4、云的垂直厚度不能小于8千米。因为只有这样的高度，温度才比较低，过冷水滴才能自然冻结，产生适当数量的冰雹胚胎。5、积雨云内含水量丰富，可达到10-20克/立方米以上。在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带，以保证冰雹的迅速增长。6、云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流托住雹胚，使雹胚在成长为冰雹以前不会提前掉下来，这样上升气流一般要在15米/秒以上。四、冰雹云的外貌识别（一）冰雹云的外貌1、云体。远处看，冰雹云主体高耸庞大，移动快，云塔不断发展，极盛呈现砧状或马鬃状。当风的垂直切变小，雹云直立，云砧呈对称向四边发展；当风的垂直切变大时，雹云向下风方向倾斜，云砧明显地向下风方向发展。2、云顶。云顶甚高，顶部突起，有时会有云泡穿过云顶直冲而上，这是云内强大上升气流造成的。3、云底。近看，云底较低，呈灰黑色的波永仁县人工防雹作业人员培训教材看云识天知识纹状结构，底部呈滚轴状结构，有无数小云泡翻滚，好似浓烟一股一股朝上冒，常发现有破碎而松散的碎雨云飞快移动。4、颜色：由于云上部的过冷水滴冻结为冰晶，云顶呈白色丝状纤维结构，云底常呈灰黑，有时黑中带黄或红。云体对太阳光的不同反应，是造成不同颜色的原因，特黑色是阳光透不过浓厚的乌云所致；白色是云体对阳光无所选择散射或反射的结果。由于上升气流从近地面卷入大量尘土，或太阳中红黄能透过部分云体，使云体发黄或带红色，特别是云边缘混浊发黄。雹云中含有大量水汽凝结物，其尺度不同，太阳光通过云层时产生散射作用，也使云层带上不同的颜色。（二）伴随冰雹云其他现象雷声：冰雹云雷声沉闷而连续不断，时强时弱，可延续十几分钟到几十分钟，犹如拉磨，群众称之为拉磨雷。而雷声清脆的称为炸雷或响雷。根据雷声频谱分析，雷雨云雷声频率高，而冰雹云的雷声频率低。俗话：干炸雷雨多，拉磨雷雨多。但有时炸雷也出现冰雹，闷雷时地面也不见冰雹。所以，事物的变化也是相对的，还要注意当时当地的具体情况，不能以一现象作出判断。与拉磨雷不同的雨磨雷称为：蜂子朝王声，这不是雷声现象，而是云中冰雹粒子碰撞等原因造成的，听到这种声音，很快就降雹。光电现象：闪电是积雨云中放电通道形成的强光现象，有金黄色，黄白色和紫红等颜色。闪电的形状大致分为枝状，片状，球状。冰雹云多为横枝状连续闪电，夜间冰雹云闪电多为红色。乌云中间横闪电，冰雹来势凶又狠，反映了：横闪多雹，纵闪多雨的现象。风：降雹之前，地面常刮东南风，南风或东风。这是因为暖湿空气多从东南方吹来，冰雹来临前，风向转为北风或西北风，风力加大。俗语说：恶云见风长，冰雹随风飞；没风雹子少，风大雹子多其他：冰雹云移动速度一般而言较快，云体呈聚合状态。其中有两种情况特别注意：（1）并合云：从西方或西北方来的两块积雨云，如果云头碰在一起，或一块云赶上另一块云后，发展很快，容易出现降雹。俗话说:“雹云碰头来势猛，下起冰雹三尺厚”，“云打架，冰雹下”。云打架表明有气流辐合现象，对于对流云的发展加强极为有利。对于合并云，采用猛烈爆炸技术方法，阻止两块云合并。对移动快的一块云，正面猛击发展旺盛，翻滚激烈的部位，迫使其改变方向或减慢移速。并对另一块云也同时催化作业，相邻炮点应联防作业，共同抑制雹云的发展。（2）回头云：因气流辐合或山的影响而形成的，俗话说：回头云，不留情。说明这种情况容易造成严重雹灾。五、综合判别冰雹云的六看二听法有积雨云，不一定都下冰雹；下冰雹必须有积雨云。从雷达回波上看，冰雹云比一般的积雨云回波强度更大，回波高度更高。而从目测上看，冰雹云和产生雷雨的积雨云相比，无论从视外表，观云色还是辨闪电，听雷声，都有许多不同。人们通过多年积累，把冰雹云的目测识别方法归纳为“六看二听法”：1、看云形。冰雹云高耸如塔，顶如鬃状或倒扫帚状，远看乌云黑里透红，红黄杠杠一层一层的，云顶有无数小云泡翻滚，底部常呈滚轴状或悬球状，翻滚特别厉害，云底边缘多破碎而松散的碎云飞快移动。谚语云“黑云头上起疙瘩，冰雹打坏青庄稼”、“天上乌云发黄滚，冰雹马上就来问”指的就是空气对流强盛，云块发展迅猛，像浓烟一股股地直往上冲，云层上下前后翻滚厉害时，就容易下冰雹。永仁县人工防雹作业人员培训教材看云识天知识2、看云色。冰雹云起先的颜色是顶白底黑，以后云中出现红色，在剧烈的翻滚中形成白、黑、红的乱纹云丝，云边呈土黄色。谚语“黄云翻，冰雹天”、“黑云黄边子，必定下雹子”、“黑云红稍子降雹”等都是这个意思。3、看闪电。一般积雨云的闪电是直闪，而冰雹云的闪电大多数是横闪，横闪是云中或云与云之间的闪电，俗话说“横闪多雹”，这种闪电出现说明云中形成冰雹的过程进行得很厉害。4、看光象。冰雹云中常有异常光象。民谚有“黄云翻，冰雹天”、“不怕云黑黑，就怕黑里红，更怕黄云底下长白虫”等说法。异常光象反映出冰雹云对流异常激烈。5、看动态。农谚说“云结亲，雹子登”、“云打架，雹子下”、“云并云，雹子临”、“云回头，情不留”、“黑云黄云搅着跑，下起冰雹小不了”等，都是一个意思，指几块强对流云单体互相合并，迅速发展，这是积雨云发展成冰雹云的一个重要现象。6、看风向。冰雹云来临前风向很乱，俗称“漩涡风”，开始上升气流猛烈，风向云吹去；随后云体下沉气流临近时，风从云里吹来。当风向积雨云吹去时，就可以判断是冰雹云快要来了。7、听雷声。一般雷雨云的雷声清脆，而冰雹云的雷声却低沉而连续，俗称推磨雷，谚语说“闷雷下雹”、“不怕硬雷响破天，就怕闷雷挤磨眼”。8、听吼声。冰雹云发展旺盛时，云中的风、雹、雨和空气作相对运动时发出摩擦声，人们形象地比喻为“蜂子朝王声”，并有“云内哗哗声，冰雹马上临”的农谚。六、冰雹云的分类1、强雹云云体发展旺盛，变化很快，来势凶猛，在云来前，地面刮大风，风向不定，降稀而凉的大雨滴，有时降稀疏的大冰雹。在云底有破碎而松散的碎雨云飞快移动；在云体的中部乌黑处呈轴状，忽上忽下翻滚剧烈；在其后部有象马尾丝的雹幡拖至地面，并夹在一大片雨幡中，马尾丝所处的位置就是下冰雹的地方；云中雷声沉闷且连续不断，乌云中横闪较多。对于这类云，地面刮大风后,应立即向云的来向正面作业，3-5分钟内将上百发炮弹集中射入云中乌黑处或上下翻滚最激烈处。作业后可能出现两种情况：a、强雹云到达高炮控制区时，尚处于发展阶段，作业后高炮作业区或下风方出现降大雨或小冰雹，阵雨现象；b、强雹云到达高炮控制区时以达到成熟阶段，一阵猛烈炮击后阵地及其周围降