诱发龙洞堡机场春季降雹的主要机制

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诱发龙洞堡机场春季降雹的主
要机制
张好成
（贵阳空管中心气象台贵阳气象工程师550012）
 一龙洞堡机场6年降雹的概率统计
 二春季高空的环流背景
 三温度条件对形成冰雹的贡献
 四500HPA上合适的环境温度是形成降雹
的重要前提
 五结论
一龙洞堡机场6年降雹的概率统计
 龙洞堡机场是1997年5月28日正式投入运营的新机场，在
投入运营的六年里共发生7次降雹，而7次降雹都出现在
每年的2月到5月之间，冰雹属于强对流天气，因此我们
把6年里的2至5月之间一共发生的80次对流性天气作为样
本进行统计,降雹占强对流性天气出现的概率为：
7/80=8.7%
 而降雹最易出现的月份，从图2冰雹的出现月份曲线不难
看出，4月份是一年当中降雹最活跃的季节，它占了降雹
总次数的4/8=50%，而最少的月份出现在每年的5月，占
出现降雹总次数的1/8=12.5%。
 那么为什么冰雹最易发生在春季的2至5月这段时间里
呢？这还要从春季的气候特点加以几个方面的阐述。
表－1 98年—2003年2—5月龙洞堡机场强对
流性天气出现次数及降雹次数统计表
年份
次
月数
份
降雹次数1 0 1 1 1 3
5 7 6 3 7 6
4 7 1 6 6 5 7
3 2 2 1 4 2 3
2 2 3
1998 1999 2000 2001 2002 2003
（表－2） 各月降雹的概率曲线图
频率
2 3 4 5 月份
2
3
4
1
（次/月）
二春季高空的环流背景
 春季在西南广大地区上空，气流方向表现为西北极
锋急流（即北支急流）和西南副热带急流交替出现
的情况。在高原南侧常常出现明显的南支槽，槽前
的西南气流与副热带高压脊西侧的西南气流叠加在
一起形成一支偏西南风的急流，南支槽前暖湿空气
的输送，槽的正涡度作用以及急流的影响，若低层
再有气流辐合，切变线等系统相配合，就很容易形
成强烈的对流天气，以致出现降雹天气现象，我们
分析降雹的情况可大致分为三种情况：
 第一种是气团内部的降雹，这种情况是在没
有锋面存在的条件下，南支槽前西南风急流
大量输送暖湿空气，低层增温较高层为迅
速，造成大气层结很不稳定，同时低层发展
的强辐合中心或切变线附近，配合着高空槽
前气流的辐散，使暖湿空气上升引起对流强
烈发展而出现降雹。例如2002年2月20日16
时02分出现的降雹过程就属于这种情况降
雹。见图1（1-4)该次降雹过程系列图
图1（1-4）2002年2月
20日08时降雹过程系列图
 第二种是锋面降雹。在过程前期，南支槽前的西南
气流将暖湿空气输入到西南我站上空，大气层结处
于不稳定状态，当北支西风波东移时，引起冷空气
南下，锋面的抬升触发作用引起降雹。此种情况也
包括静止锋前的暖区降雹例如在我站地区多为昆明
静止锋上空叠加南支槽，在锋前高空槽后降雹就属
于这一种。另外：高原北侧的北支槽南下与南支槽
结合也可产生降雹。只是这种类型的降雹出现的频
率较小，我们就不做更多的叙述。
 第三种是低空切变线降雹。冷空气南下后或
在云贵之间形成静止锋，地面冷高压后部上
空700HPA和850HPA往往表现为有切变线或
辐合存在，若有南支槽东移叠加在它的上
空，由于局地涡度增大，加剧垂直运动而产
生降雹天气，这种情况往往发生在类似于我
站的山区地带。
 例如2000年3月9日下午3点36分出现的冰雹就属于
这种形势的降雹。从当日08时500HPA高空图上我
们不难发现，在青藏高原的中部地区北部和南部各
出现一条北支槽和南支槽，他们快速地向东移动，
在向东移动过程中叠加在我站上空，而地面14点图
上我站正好处于静止锋后冷高压后部控制，再借助
于700HPA南压的辐合和850HPA南移的切变线，正
好也先后到达我站上空，造成了我站上空局地涡度
的增大，加剧了上升运动的产生，再加上我站区域
连日来出现降水，这也为形成冰雹提供了必要的水
气条件，因此就出现了这次降雹。见图2（1—4）
该次降雹过程的系列图：
图2（１－４）2000年3月9日08时降
雹过程系列图
三温度条件对形成冰雹的贡献
 我们知道形成冰雹要有合适的温度层，而最适宜形
成冰雹的温度层是在零度到-20度之间，因为积雨云
在零度以下是水滴和过饱和水气区，零度层以上至-
16度层以下是过冷水和冰晶的混合体，再向上则以
雪花，冰晶等固态云滴为主。冰雹在云体中增长的
情况与这些水分位向的垂直分布有密切关系，零度
层高度对降雹与否是有直接影响的，零度层高度此
时就显得尤为重要，零度层高度太低时，雹核在通
过水滴和过冷水滴进行冲并的路程短，不利于增长
只能形成小雹粒，在龙洞堡机场六年出现的7次降
雹中有6次都属于这种情况，出现的降雹颗粒都比
较小。
 相反零度层高度过高时，对流作用在零度层
以上所经路程短，甚至达不到零度层，因此
冰雹本身温度不够低，以至于不能完成冻结
过程，这样也不利于雹的形成核增长，即使
形成也会由于体积小本身温度不够低，在下
降过程中通过暖区的路程长而容易融化成雨
滴；例如我们发现强对流天气的降雨过程和
热带地区很少降雹，就属于这种类性。
四500HPA上合适的环境温度是形成
降雹的重要前提
 我们从六年来每次降雹的事后分析总结中得出的结果不难发
现，在500HPA高空图上，最适宜的降雹温度区域落在-8度
到-12度等温线这个区域中，在这种特定的温度区间里，一
旦500HPA图上有冷中心东移或冷槽相配合的闭合低压中心
存在，在这种深厚的辐合系统影响下下，强的正涡度中心与
高空冷区域平流的作用，就会有利于低层的暖湿空气发生强
烈的对流，这时低层暖湿空气就很容易被抬升到最适宜形成
冰雹的温度层的区域，由于环境温度本身已经非常具备云滴
和水气的冻结，因此从低层被垂直输送上的暖湿空气，很容
易的就被发展形成大的冰粒，当冰粒的重量大于空气的抬升
力，就会从空中降落到地面成为冰雹。总结这6年来的7次降
雹过程，大多数降雹都存在于上述第一种和第三种这两种形
式之间。
五结论
 1.春季500HPA高空图上南北支槽出现频率的
大小是影响和诱发冰雹次数大小的主要制。
 2.春季500HPA高空图上-8度到-12度等温线
区间的环境温度最有利于形成冰雹。
 3.春季500HPA高空图出现闭合冷中心或有冷
舌的侵入是形成冰雹的主要原因。
 4.高空急流与低空急流相交汇的地区也是最
有利于发生降雹的重要区域。
谢谢各位！

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诱发龙洞堡机场春季降雹的主要机制
张好成
（贵阳空管中心气象台贵阳气象工程师550012）
摘要
春季冰雹是龙洞堡机场的主要的灾害性天气之一，它的出现往往具有突发性和危害性，
冰雹天气过程形势发展迅速，来势凶猛，影响地区狭小，维持时间不长，地方性强等特点，
它伴同积雨云，雷电常常以迅雷不及掩耳之势给飞行安全造成极大的威胁，使航班延误，返
航或备降，并常给停场和过场飞机，以及地面保障设备造成极大的损坏，因此正确的预测和
把握冰雹的活动规律，为保证飞行安全，把好天气关，更是我们每一个预报工作者的当务之
急，我们必须从思想上高度重视这项课题的研究和总结，不断的提高预报冰雹的业务技能，
为确保飞行安全作出自己的贡献。
关键词：南支槽北支槽零度层冰雹
一龙洞堡机场6 年降雹的概率统计
龙洞堡机场是1997 年5 月28 日正式投入运营的新机场，在投入运营的六年里共发生7
次降雹，而7 次降雹都出现在每年的2 月到5 月之间，冰雹属于强对流天气，因此我们把6
年里的2 至5 月之间一共发生的80 次对流性天气作为样本进行统计：
1998 1999 2000 2001 2002 2003
2 2 3
3 2 2 1 4 2 3
4 7 1 6 6 5 7
5 7 6 3 7 6
降雹次数1 0 1 1 1 3
（表-1）98 年—2003 年2—5 月龙洞堡机场强对流性天气出现次数及降雹次数统计表
降雹占强对流性天气出现的概率为：7/80=8.7%
而降雹最易出现的月份，从图2 冰雹的出现月份曲线不难看出。
频率
（次/月）
4
3
2
1
2 3 4 5 月份
（表-2） 各月降雹的概率曲线图
年份
次
月数
份
2
4 月份是一年当中降雹最活跃的季节，它占了降雹总次数的4/8=50%，而最少的月份出
现在每年的5 月，占出现降雹总次数的1/8=12.5%。
那么为什么冰雹最易发生在春季的2 至5 月这段时间里呢？这还要从春季的气候特点加
以几个方面的阐述。
二春季高空的环流背景
春季在西南广大地区上空，气流方向表现为西北极锋急流（即北支急流）和西南副热带
急流交替出现的情况。在高原南侧常常出现明显的南支槽，槽前的西南气流与副热带高压脊
西侧的西南气流叠加在一起形成一支偏西南风的急流，南支槽前暖湿空气的输送，槽的正涡
度作用以及急流的影响，若低层再有气流辐合，切变线等系统相配合，就很容易形成强烈的
对流天气，以致出现降雹天气现象，我们分析降雹的情况可大致分为三种情况：
第一种是气团内部的降雹，这种情况是在没有锋面存在的条件下，南支槽前西南风急流
大量输送暖湿空气，低层增温较高层为迅速，造成大气层结很不稳定，同时低层发展的强辐
合中心或切变线附近，配合着高空槽前气流的辐散，使暖湿空气上升引起对流强烈发展而出
现降雹。例如2002 年2 月20 日16 时02 分出现的降雹过程就属于这种情况降雹。见图1（1-4）
该次降雹过程系列图；
（１） （２）
（3） （4）
图1（1-4）2002 年2 月20 日08 时降雹过程系列图
第二种是锋面降雹。在过程前期，南支槽前的西南气流将暖湿空气输入到西南我站上空，
大气层结处于不稳定状态，当北支西风波东移时，引起冷空气南下，锋面的抬升触发作用引
起降雹。此种情况也包括静止锋前的暖区降雹例如在我站地区多为昆明静止锋上空叠加南支
槽，在锋前高空槽后降雹就属于这一种。另外：高原北侧的北支槽南下与南支槽结合也可产
生降雹。只是这种类型的降雹出现的频率较小，我们就不做更多的叙述。图略
第三种是低空切变线降雹。冷空气南下后或在云贵之间形成静止锋，地面冷高压后部上
空700HPA 和850HPA 往往表现为有切变线或辐合存在，若有南支槽东移叠加在它的上空，由
于局地涡度增大，加剧垂直运动而产生降雹天气，这种情况往往发生在类似于我站的山区地
3
带。例如2000 年3 月9 日下午3 点36 分出现的冰雹就属于这种形势的降雹。从当日08 时500HPA
高空图上我们不难发现，在青藏高原的中部地区北部和南部各出现一条北支槽和南支槽，他
们快速地向东移动，在向东移动过程中叠加在我站上空，而地面14 点图上我站正好处于静止
锋后冷高压后部控制，再借助于700HPA 南压的辐合和850HPA 南移的切变线，正好也先后到
达我站上空，造成了我站上空局地涡度的增大，加剧了上升运动的产生，更加有利的是我站
区域连日来出现降水，湿度较大，这也为该日形成冰雹提供了必要的水气条件。见图2（1—4）
该次降雹过程的系列图：
（１） （２）
（３） （４）
图2（１－４）2000 年3 月9 日降雹过程系列图
三温度条件对形成冰雹的贡献
我们知道形成冰雹要有合适的温度层，而最适宜形成冰雹的温度层是在零度到-20 度之
间，因为积雨云在零度以下是水滴和过饱和水气区，零度层以上至-16 度层以下是过冷水和冰
晶的混合体，再向上则以雪花，冰晶等固态云滴为主。冰雹在云体中增长的情况与这些水分
位向的垂直分布有密切关系，零度层高度对降雹与否是有直接影响的，零度层高度此时就显
得尤为重要，零度层高度太低时，雹核在通过水滴和过冷水滴进行冲并的路程短，不利于增
长只能形成小雹粒，在龙洞堡机场六年出现的7 次降雹中有6 次都属于这种情况，出现的降
雹颗粒都比较小。相反零度层高度过高时，对流作用在零度层以上所经路程短，甚至达不到
零度层，因此冰雹本身温度不够低，以至于不能完成冻结过程，这样也不利于雹的形成核增
长，即使形成也会由于体积小本身温度不够低，在下降过程中通过暖区的路程长而容易融化
成雨滴；例如我们发现强对流天气的降雨过程和热带地区很少降雹，就属于这种原因。
四500HPA 上合适的环境温度是形成降雹的重要前提
我们从六年来每次降雹的事后分析总结中得出的结果不难发现，在500HPA 高空图上，
最适宜的降雹温度区域落在-8 度到-12 度等温线这个区域中，在这种特定的温度区间里，一
旦500HPA 图上有冷中心东移或冷槽相配合的闭合低压中心存在，在这种深厚的辐合系统影响
下，强的正涡度中心与高空冷区域平流的作用，就会有利于低层的暖湿空气发生强烈的对流，
4
这时低层暖湿空气就很容易被抬升到最适宜形成冰雹的温度层的区域，由于环境温度本身已
经非常具备云滴和水气的冻结，因此从低层被垂直输送上的暖湿空气，很容易的就被发展形
成大的冰粒，当冰粒的重量大于空气的抬升力，就会从空中降落到地面成为冰雹。总结这6
年来的7 次降雹过程，大多数降雹都存在于上述几种形式之间。
五结论
1.春季500HPA 高空图上南北支槽出现频率的大小是影响和诱发降雹次数大小的主要机
制。
2.春季500HPA 高空图上-8 度到-12 度等温线区间的环境温度最有利于形成冰雹。
3.春季500HPA 高空图出现闭合冷中心或有冷舌的侵入是形成冰雹的主要原因。
4.高空急流与低空急流相交汇的地区也是最有利于发生降雹的重要区域。
参考文献：
1． 全国高等气象学院试用教材《天气学》梁必骐等编；
2． 地型对降水影响的研究林必元张维恒等著；
3． 2002 年天气预报技术文集，中央气象局预测减灾司编；
Abstract
The spring hail at longdongbao airport is a main disaster weather, it is the
emergence usually has the abrupt with baneful, hail weather process situation
development quickly, manner fierce, affect the region narrow and small, maintain time
not long, local and strong etc. characteristics, it make a companion of accumulated
rain water cloud, thunder and lightning usually with fast thunder it result in to
flight safety certainly biggest of threat, result in the service the delay or have
to decline easily, combine to often give to stop a damage for with over an airplane,
and the ground guarantees the equipments results in biggest, therefore right estimate
with the movable regulation that hold the hail, for guarantee to fly safety, close
the good weather, is our each an urgent matter of the moment for forecasting worker,
we must from the thought the high degree values this lesson an exaltation for of
research with tallying up, continuously forecast hail of business technical ability,
for insure to fly the safety makes an own contribution.
Key words: southtrough northtrough zerolayer icestorm