来去匆匆话冰雹(1)
近來，有关冰雹天气的报道屡见不鲜：5月17日，山东青岛等多地出现强对流天气，竟然落下鸡蛋般大小的冰雹；5月31日，甘肃天水遭遇近年来最强冰雹灾害，受灾人口多达15.6万；6月1日，山东泰安突降冰雹，其中，泰山地区所降冰雹最大直径达3.1厘米，大如汤圆……
所谓冰雹，是指从强烈发展的积雨云中降落下来的固态降水物；在气象学中，把直径在5毫米以上的这种固态降水物称为冰雹。冰雹的形状不规则，大小不等，大多数呈椭球形或球形，小的如绿豆、黄豆，大的似栗子、鸡蛋，特大的冰雹比柚子还大。
冰雹灾害带来的最大影响就是对农业的危害，大田作物以及蔬菜、水果、花卉等较为脆弱的经济作物在冰雹天气中所受的危害尤为巨大。此外，冰雹损坏房屋、造成人畜伤亡的案例也不少见。
冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。大气中有各种不同形式的空气运动，形成了不同形态的云。因对流运动而形成的云有淡积云、浓积云和积雨云等，在气象学中统称为积状云。只有发展特别强盛的积雨云，云体十分高大，云中有强烈的上升气流，云内有充沛的水分，才会产生冰雹。这种云也被称为冰雹云。
, 百拇医药
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的，一般分为3层：离地面最近一层的温度在0℃以上，由水滴组成；中间一层的温度为-20～0℃，由过冷却水滴(指的是0℃以下还没有结冰的水滴)、冰晶和雪花组成；最上面一层的温度在-20℃以下，由冰晶和雪花组成。
▲ 冰雹形成示意图
在冰雹云中，冰雹又是怎样长成的呢？
在冰雹云中，强烈的上升气流携带着大大小小的水滴和冰晶，它们不停地运动着，其中有一些水滴和冰晶合并、冻结成较大的冰粒，这些粒子和过冷却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(简称雹核)；对于雹核来说，含水量累积区有着良好的生长条件。雹核被上升气流带入生长区后，在水量较多、温度不太低的区域与过冷却水滴碰并，形成一层透明的冰层；再向上进入水量较少的低温区，这里主要由冰晶、雪花和少量过冷却水滴组成，雹核与它们粘并、冻结，形成不透明的冰层。这时，冰雹已经长大，而那里的上升气流较弱，当较弱的气流支撑不住长大了的冰雹时，冰雹便会下落，并在下落过程中不断并合冰晶、雪花和水滴继续生长；当它落到温度较高的区域时，碰并上去的过冷却水滴便形成透明的冰层。这样，冰雹就一层透明、一层不透明地增长；最后，当上升气流再也支撑不住时，冰雹就从云中落了下来。
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不过，随着气象科学的发展，人们逐步认识到“滚元宵”的说法有点太简单了，它回答不了关于冰雹结构的许多问题，诸如：为什么冰雹的透明层常常比不透明层厚？为什么在冰雹的同一层，有的地方厚，有的地方薄？为什么雹胚有时会偏在冰雹的某一侧？为什么会有奇形怪状的冰雹？对此，中外的云雾物理学家根据观测和实验，提出了一些新的解释。观测发现，在-2～0℃甚至更冷的云层内，云滴并未冻结，水依然是液态的，这就是过冷却水滴。过冷却水滴和云中的雹胚相碰时，会立即冻结，并释放热量，即潜热。潜热使冰雹表面的温度升高到0℃，冰雹就可以在其表面水分保持液态的状态中长大，形成透明冰层。冰雹的这种增长方式叫“湿增长”；如果冰雹表面由于热传导和蒸发冷却作用而大量损失热量、温度下降，在撞冻过程中就会形成不透明冰层，冰雹的这种增长方式叫“干增长”。也就是说，雹块中密度小的不透明层是在“干增长”过程中形成的，密度大的透明层是在“湿增长”过程中形成的。由于干湿增长交替进行，而且运动状态并不均匀，所以有的冰雹的透明层比不透明层厚，甚至在同一层内也出现厚薄不均的情况，还有的冰雹的雹胚并不处于正中心，而是偏向某一侧，有时甚至形成奇形怪状的冰雹。总之，利用这一理论，冰雹层结构的许多特殊现象都可以得到很好的解释。
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除了我们见过的常规冰雹外，历史上也曾出现过一些奇怪的冰雹。
冰雹冠军
冰雹大小通常在直径5毫米以上，但在古今中外，曾出现过很大的冰雹。1788年7月13日，一场冰雹袭击了大半个法国，最大的雹块重达2500克以上，砸死了许多飞禽和牲畜。1968年3月，印度比哈尔邦的一场冰雹中，最大雹块重l000克，当场将小牛砸死。1970年9月3日，美国堪萨斯州出现的一场冰雹中，最大的雹块重776克，直径有十一二厘米，大如饭碗。在我国历史古籍《后汉书》中，有记载说：“延光二年，河西雹如斗。”清代的史书中，也有关于大冰雹的记载：清咸丰八年(1858年)七月十九，河北定州冰雹，大者如碗。 1960年5月3日凌晨3时，我国湖南省古文县下了一场冰雹，最大雹块重达3500克。更为罕见的是，1981年的一天，西班牙拉加省阿洛拉市附近的农民正在田里干活，忽然听见一道刺耳的尖啸声，就像是炮弹从头顶呼啸而过所发出的声音一样；紧接着，一个巨大的球形冰块从天而降。这个大冰块重约100千克，掉到地面后碎成许多块，溅撒在直径40米的范围内。2020年 4月30日，阿根廷降下一个直径19～24厘米的巨大冰雹。
▲ 阿根廷降下的巨大冰雹
, 百拇医药(王奉安)
所谓冰雹，是指从强烈发展的积雨云中降落下来的固态降水物；在气象学中，把直径在5毫米以上的这种固态降水物称为冰雹。冰雹的形状不规则，大小不等，大多数呈椭球形或球形，小的如绿豆、黄豆，大的似栗子、鸡蛋，特大的冰雹比柚子还大。
冰雹灾害带来的最大影响就是对农业的危害，大田作物以及蔬菜、水果、花卉等较为脆弱的经济作物在冰雹天气中所受的危害尤为巨大。此外，冰雹损坏房屋、造成人畜伤亡的案例也不少见。
天上云端“滚元宵”
冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的。大气中有各种不同形式的空气运动，形成了不同形态的云。因对流运动而形成的云有淡积云、浓积云和积雨云等，在气象学中统称为积状云。只有发展特别强盛的积雨云，云体十分高大，云中有强烈的上升气流，云内有充沛的水分，才会产生冰雹。这种云也被称为冰雹云。
, 百拇医药
冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的，一般分为3层：离地面最近一层的温度在0℃以上，由水滴组成；中间一层的温度为-20～0℃，由过冷却水滴(指的是0℃以下还没有结冰的水滴)、冰晶和雪花组成；最上面一层的温度在-20℃以下，由冰晶和雪花组成。
▲ 冰雹形成示意图
在冰雹云中，冰雹又是怎样长成的呢？
在冰雹云中，强烈的上升气流携带着大大小小的水滴和冰晶，它们不停地运动着，其中有一些水滴和冰晶合并、冻结成较大的冰粒，这些粒子和过冷却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(简称雹核)；对于雹核来说，含水量累积区有着良好的生长条件。雹核被上升气流带入生长区后，在水量较多、温度不太低的区域与过冷却水滴碰并，形成一层透明的冰层；再向上进入水量较少的低温区，这里主要由冰晶、雪花和少量过冷却水滴组成，雹核与它们粘并、冻结，形成不透明的冰层。这时，冰雹已经长大，而那里的上升气流较弱，当较弱的气流支撑不住长大了的冰雹时，冰雹便会下落，并在下落过程中不断并合冰晶、雪花和水滴继续生长；当它落到温度较高的区域时，碰并上去的过冷却水滴便形成透明的冰层。这样，冰雹就一层透明、一层不透明地增长；最后，当上升气流再也支撑不住时，冰雹就从云中落了下来。
, 百拇医药
不过，随着气象科学的发展，人们逐步认识到“滚元宵”的说法有点太简单了，它回答不了关于冰雹结构的许多问题，诸如：为什么冰雹的透明层常常比不透明层厚？为什么在冰雹的同一层，有的地方厚，有的地方薄？为什么雹胚有时会偏在冰雹的某一侧？为什么会有奇形怪状的冰雹？对此，中外的云雾物理学家根据观测和实验，提出了一些新的解释。观测发现，在-2～0℃甚至更冷的云层内，云滴并未冻结，水依然是液态的，这就是过冷却水滴。过冷却水滴和云中的雹胚相碰时，会立即冻结，并释放热量，即潜热。潜热使冰雹表面的温度升高到0℃，冰雹就可以在其表面水分保持液态的状态中长大，形成透明冰层。冰雹的这种增长方式叫“湿增长”；如果冰雹表面由于热传导和蒸发冷却作用而大量损失热量、温度下降，在撞冻过程中就会形成不透明冰层，冰雹的这种增长方式叫“干增长”。也就是说，雹块中密度小的不透明层是在“干增长”过程中形成的，密度大的透明层是在“湿增长”过程中形成的。由于干湿增长交替进行，而且运动状态并不均匀，所以有的冰雹的透明层比不透明层厚，甚至在同一层内也出现厚薄不均的情况，还有的冰雹的雹胚并不处于正中心，而是偏向某一侧，有时甚至形成奇形怪状的冰雹。总之，利用这一理论，冰雹层结构的许多特殊现象都可以得到很好的解释。
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奇冰怪雹面面观
除了我们见过的常规冰雹外，历史上也曾出现过一些奇怪的冰雹。
冰雹冠军
冰雹大小通常在直径5毫米以上，但在古今中外，曾出现过很大的冰雹。1788年7月13日，一场冰雹袭击了大半个法国，最大的雹块重达2500克以上，砸死了许多飞禽和牲畜。1968年3月，印度比哈尔邦的一场冰雹中，最大雹块重l000克，当场将小牛砸死。1970年9月3日，美国堪萨斯州出现的一场冰雹中，最大的雹块重776克，直径有十一二厘米，大如饭碗。在我国历史古籍《后汉书》中，有记载说：“延光二年，河西雹如斗。”清代的史书中，也有关于大冰雹的记载：清咸丰八年(1858年)七月十九，河北定州冰雹，大者如碗。 1960年5月3日凌晨3时，我国湖南省古文县下了一场冰雹，最大雹块重达3500克。更为罕见的是，1981年的一天，西班牙拉加省阿洛拉市附近的农民正在田里干活，忽然听见一道刺耳的尖啸声，就像是炮弹从头顶呼啸而过所发出的声音一样；紧接着，一个巨大的球形冰块从天而降。这个大冰块重约100千克，掉到地面后碎成许多块，溅撒在直径40米的范围内。2020年 4月30日，阿根廷降下一个直径19～24厘米的巨大冰雹。
▲ 阿根廷降下的巨大冰雹
, 百拇医药(王奉安)