甘肃省冰雹的危害及防御措施

摘要　在分析了冰雹对农业生产造成危害的基础上,提出了冰雹云的监测与识别、预报降雹的群众经验、人工消雹, 采取有利的农业技术措施, 改变当地的气候环境,采用人工和躲避等预防冰雹的措施。

关键词　冰雹　危害　防御

冰雹是甘肃省仅次于干旱的主要农业气象灾害[1]。每年在作物生长季节都可发生。冰雹出现时常常伴有大风、剧烈的降温和强雷电现象。由于它是一种固体降水, 体积大, 质地坚硬, 量重, 所以冰雹从高空积雨云中降落到地面时打击力很大。一场冰雹袭击, 轻者减产, 重者绝收。不仅给农业, 也给受灾地区的交通、电讯以及人民的生命财产带来严重损失。

1 冰雹的危害

冰雹灾害的轻重, 主要取决于冰雹的破坏力和作物所处的生育期。雹害一般可分为轻雹害( 雹块大小如豆粒、枣子, 农作物茎叶被砸伤残) 、中雹害( 雹块大小如杏子、核桃, 农作物折茎落叶) 和重雹害( 雹块大小如鸡蛋、拳头, 雹块溶化后, 地面雹坑累累, 土壤严重板结, 农作物地上部被砸秃, 地下部分也受到一定程度的伤害) 三级。冰雹对农作物的危害有以下几种情况。

1.1 冰雹下降时因机械破坏作用使农作物叶片、茎秆和果实等遭受损伤。这种损伤依冰雹的大小、降雹持续时间的长短, 农作物所处的发育期等而不相同。冰雹体积愈大, 重量愈重, 打击力就愈大, 对农作物造成的毁坏性就愈严重; 降雹持续时间愈长, 对农作物造成得损坏就愈大。如2003 年8 月18 日下午3 时35 分, 榆中县马坡、银山两个乡的22 个行政村遭遇百年不遇的特大冰雹袭击,其中11 个村受灾严重, 鸡蛋大的冰雹持续下了一个多小时。雹灾导致马坡、银山两个乡5 700 多户的2 万多村民受灾, 饱满的麦穗被冰雹砸得只剩下了麦秆, 马铃薯和其他农作物的叶子全被冰雹打碎, 马路边的杨树也被冰雹砸得只剩下树干, 近2.50 万亩夏粮全部绝收, 6 400 多亩经济作物不同程度减产, 造成直接经济损失513 万多元。

1.2 由于降雹时的机械损伤所引起的各种生理障碍和病虫害都会进一步加重对农作物的危害。

1.3 冰雹多发生在农作物生长旺盛的温暖季节里, 这时候农作物是不耐低温寒冻的, 但降雹后地面积压大量雹块, 造成土壤板结, 严重时会使农作物发生冻害。

2 冰雹的防御和人工消雹

冰雹出现的范围小, 给冰雹的预报带来了一定困难,但只要根据冰雹的发生和移动规律以及降雹天气来临前的地方性征兆, 也能准确预测和判定“冰雹云”的到来,然后进行消雹。

2.1 冰雹云的监测与识别对于一块积雨云, 准确了解它的发展消亡情况、移动路径, 判断它是否是雹云等信息, 对防雹减灾作业的决策至关重要。我国在冰雹云的监测方面有很大发展。从20 世纪70 年代开始, 发展了711 雷达和713 雷达在人工防雹中的应用, 到80 年代末90 年代初, 已实现了雷达的数字化, 闪电定位仪等先后应用到人工防雹中。多种测雹仪、垂直气流探空仪、冰切片和分析仪器也在人工防雹中试验和应用。90年代以来, 现代化的通讯和计算机已在冰雹云的监测中广泛应用。目前, 全国布网的多普勒雷达已广泛应用于冰雹云监测。初步发展了由人工防雹研究成果、计算机和通讯设备组成的人工监测和防雹专家系统。这些系统的发展和完善, 将在人工防雹中起到十分有效的作用[2]。

2.1.1 利用常规雷达和双线偏振雷达相结合, 建立相应雷达识别冰雹云的指标常规雷达和双线偏振雷达相结合, 不仅可以获取常规雷达所能获取的雹云相关信息, 还能获取云内粒子的相态和气流结构信息。这些信息在雹云的识别和作业部位的选取方面更有用。具有双线偏振和多普勒功能的多参数雷达用于冰雹云的监测识别, 效果会更佳。

2.1.2 利用闪电定位系统监测和识别冰雹云冰雹云一般都伴有强烈的雷电活动。冰雹云产生发展的同时, 也是云内电荷产生和积累较快的时候。雷电信息在防雹减灾工作中有很大的应用潜力。如利用闪电频数可区分雷雨云和冰雹云。气象部门工作人员在平凉的野外实验中发现, 当云闪电频数达到100 次/5min 以上时,一般是冰雹云, 而且降雹时间与闪电频数的最大时间有10min 的滞后性。闪电频数被用于雷暴云的监测和冰雹云的预警, 配合天气雷达的观测, 其识别准确率达80%以上。

2.1.3 利用卫星遥感监测和识别冰雹云自1997 年以来, 我国已发射了两颗“风云二号”系列气象卫星, 多通道、多光谱的卫星遥感和反演技术在云物理和人工防雹技术上获取了一些开发和应用[2]。卫星遥感监测冰雹云的技术作用日益明显。但我国已经发射的气象卫星遥感监测仪器都属于光学遥感的范围。在微波遥感和主动遥感方面还没有起步。今后应加强科研的力度, 在开展卫星定量遥感方面, 还要做艰苦的工作。

2.2 预报降雹的群众经验目前, 气象台站根据天气图、卫星云图分析和雷达监测, 虽能提前做出预报。但人民群众经过长期的看天实践, 也积累了十分丰富的识别冰雹云和预报冰雹的经验。因此, 在降雹季节一方面要收听气象台站的预报, 另一方面也要重视群众经验, 及早准备防雹措施。识别冰雹云的群众经验主要是:

2.2.1 感冷热如果下雹季节的早晨凉, 湿度小, 中午太阳辐射强烈, 造成空气对流旺盛, 则易发展成积雨云而形成冰雹。故有“早晨凉嗖嗖, 下午冰雹打破头”、“早晨露水重, 后晌冰雹猛”的说法。

2.2.2 辨风向下雹前常常出现大风而风向变化剧烈。农谚有“恶云见风长, 冰雹随风落”、“风拧云转, 雹子片”等说法。另外如果连续刮南风以后, 风向转为西北或北风, 风力加大时, 则冰雹往往伴随而来。因此有“不刮东风不下雨, 不刮南风不降雹”之说。

2.2.3 观云态各地有很多谚语是从云的颜色来说明下冰雹前兆的, 例如“不怕云里黑乌乌, 就怕云里黑夹红, 最怕红黄云下长白虫”,“黑云尾、黄云头, 冰雹打死羊和牛”, 因为冰雹的颜色, 先是顶白底黑, 然后中部现红, 形成白、黑、红乱绞的云丝, 云边上呈黄色。以云状为冰雹前兆的说法还有“午后黑云滚成团, 风雨冰雹齐来”,“天黄闷热乌云翻, 天河水吼防冰雹”等, 说明当时空气对流极为旺盛, 云块发展迅猛, 好像浓烟股股地直往上冲, 云层上下前后翻滚, 这种云极易降冰雹。

2.2.4 听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”。有的雹云临近时可听到一种好似山中瀑布声音。所以有“响雷没有事, 闷雷下蛋子”的说法。这是因为冰雹云中横闪比竖闪频数高, 范围广, 闪电的各部分发出的雷声和回声, 混杂在一起, 听起来有连续不断感觉。

2.2.5 识闪电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。

2.2.6 看物象各地看物象测冰雹的经验很多, 如“柳叶翻, 下雹天”“牛羊中午不卧梁, 下午冰雹要提防”等谚语。

2.2.7 看雨滴降雹前常常是云中下降的雨滴色白、大而凉。要注意以上经验一般不要只据某一条就卜断语,而需综合分析运用。

2.3 人工消雹

人工防雹是一项投入少, 效益高的抗灾手段, 它的投入产出比为1: 20, 这是有关专家和农业部门领导考察了我省重点灾区开展人工防雹工作后得出的一致结论。

人工防雹, 是采用人为的办法对一个地区上空可能产生冰雹的云层施加影响, 使云中的冰雹胚胎不能发展成冰雹, 或者使小冰粒在变成大的冰雹之前就降落到地面。通常人工防雹是用高炮或火箭将装有碘化银的弹头发射到冰雹云的适当部位, 以喷焰或爆炸的方式播撒碘化银, 或用飞机在云层下部播撒碘化银焰剂。

从1958 年开始, 甘肃省开展了人工防雹工作, 特别是1986 年以来, 甘肃省政府组织雹灾区积极开展人工防雹工作, 取得了较好的效果, 很多地区减少雹灾的幅度为40%～80%。目前全省拥有高炮230 多门, 大小火箭发射架19 个, 作业点205 处, 年耗弹近5 万发, 作业人员近300 人, 多分布在定西、陇西、榆中、天水北道区和平凉等11 个地( 州、市) 的49 个县和兰州军区山丹军马场[3]。已基本形成了一个以定西市为中心的高炮作业区, 运用了雷达探测手段, 高炮防雹作业的科学性、适应性有了提高, 减少了盲目性。在高寒阴湿多雹区和定西干旱多雹区, 都建立了高炮防雹增雨试验示范区, 并把防雹增雨科研成果在全省作业中推广应用,使得冰雹造成的损失减少40%以上, 为农业生产抗灾减灾做出了贡献。近年来, 在防雹技术手段方面有较大改进, 建立和发展了以“三七”高炮及内装AgI 炮弹为主的防雹体系。具体防御措施如下:

2.3.1 爆炸法根据“雹打一条线, 年年旧道来”的规律, 在雹线附近地区设置高炮、火箭和各种土炮轰击冰雹云, 使云体消散或转向[4], 并常有“炮响雨落”的现象。

2.3.2 催化法利用飞机、气球、小火箭等把碘化银、碘化铅、氯化钙、干冰或含盐粉末撒播在冰雹云中散开,形成数以万计的小雹心, 由于雹心数目增多, 使每个雹粒都不能增长很大, 它们在降落过程中化雹为雨或落地后减轻危害。甘肃省永登防雹试验区, 试用“三七”高炮将碘化银弹入雹云中消雹取得了良好的成效。

2.4 采取有利的农业技术措施预防冰雹选择种植抗雹能力强的作物、适当调整播种时段, 尽量使抽穗开花至灌桨成熟期避开冰雹危害时节; 调整作物布局, 当作物受灾后,要加强田间管理,如及时培土、中耕、浇水、施肥, 使作物尽快恢复生长; 适当扩大不易遭受冰雹危害的地下块根块茎作物播种面积, 如扩大马铃薯种植面积等。

2.5 改变当地的气候环境预防冰雹大力植树造林,绿化荒山秃岭, 改善气候环境是减少冰雹危害的好方法。如我国云南、广西等西南山区,过去冰雹为害较多,由于几年来大力开展了植树造林,调节了气候, 从而使冰雹大为减少, 改良裸露的盐碱地, 也是减少冰雹的好办法。

2.6 采用人工和躲避方法预防冰雹在有条件的地方,根据天气预报和群众经验,当得知冰雹来临时,在重点作物或关键作物上, 搭设防雹棚或防雹罩使作物免受其害,效果十分显著。对当地冰雹的发生情况进行调查统计分析, 根据冰雹出现的季节,使作物收获期躲过冰雹的危害。如收获期小麦易受雹灾,在种植措施上,应考虑适时早播,或种植早熟品种,使之提前收获,躲过降雹季节。或在查清冰雹主要发生危害时段和运行路线的基础上, 选用在冰雹主要危害时段前, 能灌浆成熟的生育期短的作物品种种植, 避免冰雹危害。当冰雹将要出现时, 已经或接近成熟的作物应组织劳力抢收堆垛, 也可以减轻冰雹的危害。

参考文献

[1]孙旭映, 李宝悻.永登县冰雹气候特征统计分析. 《甘肃气象》.2003 年第2 期, 39—40

[2] 董安祥, 张强.中国冰雹研究的新进展和主要科学问题,《干旱气象》.2004 年第3 期, 70～72

[3]渠永兴, 甘肃省冰雹云研究综述. 《干旱气象》2004 年第1 期, 80～81

[4]《气象学》编写组:《气象学》, 中国林业出版社, 1995年, 135～136。

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