「氣象科普」冰雹：冰冷外表下的“火爆心”
編者按：冰雹災害是我國常見的一種氣象災害，它不僅具有很強的破壞力，而且“來得快去得更快”，預報難度大。僅僅在2017 年上半年，我國內蒙古、山西、陝西、江蘇、貴州等省份多地均遭遇了不同程度的冰雹襲擊。
本文專家顧問：中央氣象臺首席預報員方翀
形成過程：“滾元宵”
冰雹是一種從強烈發展的積雨雲(也叫冰雹雲)中降落下來的冰塊或冰疙瘩，俗稱雹子，夏季或春夏之交最為常見，它是一些小如綠豆、黃豆，大似栗子、雞蛋的冰粒。直徑一般為5至50毫米，最大的可達10釐米以上，形狀也不規則，大多數呈橢球形或球形，但錐形、扁圓形的冰雹也都出現過。
只有發展特別旺盛的積雨雲才可能降冰雹。積雨雲是冰雹的“加工廠”，一般可分為三層，0℃以下的雲層由水滴組成，0℃至零下20℃的雲層由過冷卻水滴、冰晶和雪花等混合組成，零下20℃以上只有雪花和冰晶。
過冷卻水滴在這三層之間“上躥下跳”，就有可能形成冰雹。
冰雹內部的不均勻構造與其形成過程密不可分。如果把冰雹切成薄片，放到顯微鏡下觀察，可以看到中間的雹核主要是由霰粒或軟雹構成，或是由大水滴緩慢凍結而成形成的透明冰核。雹核的外面交替地包裹著幾層透明和不透明的冰層，有人見過十多層甚至三十層的冰雹，在冰層中還夾雜著大小不同的氣泡。
為什麼夏天下冰雹？
很多人往往從“冰”字上去理解冰雹，因而造成這樣一個誤區：“冰雹的形成應該需要低溫，而夏天明顯是高溫，怎麼還會下冰雹呢？”
其實，夏季高溫與冰雹並不是相悖的，反而成為產生冰雹的一個觸發條件，正是夏天和春夏之交這種多發強對流天氣的季節才極有可能下冰雹。
冰雹主要發生在不穩定大氣條件下，夏天天氣炎熱，太陽把大地烤得滾燙，近地面極易形成不穩定的濕熱空氣，當高空有弱冷空氣時，“上冷下暖”將引起空氣的強烈對流，濕熱空氣迅速上升，為冰雹的形成創造了極佳的條件。而在冬季，近地面氣溫很低，不能產生強大的快速上升氣流，所以冰雹在冬季很難形成。
我國的降雹多發生在4月至10月，但不同區域冰雹集中發生的時間也不同。平均而言，華南和長江中下游地區3月冰雹最多，西南地區4月冰雹最多，而東北、華北、西北等地冰雹多集中在5至9月。
應對冰雹：預報+防雹
“拉磨雷，雹一堆”“風擰雲轉、雹子片”等說法，是古人對於冰雹預兆的經驗總結。現代科學的發展，讓冰雹的預報不再依靠類似的主觀判斷，而是主要根據氣象地面資料、探空資料和雷達雲圖等尋找可靠的預報途徑。
目前冰雹預報分為三個時段，短期預報、短時預報和臨近預報。短期預報中，主要利用動力、熱力、水汽條件進行判斷；短時預報和臨近預報則主要依靠中尺度數值模式和天氣雷達。
從技術上而言，預報冰雹難度猶存。因為冰雹雲團並不是以孤立的形式存在，周邊往往有多個雷雨雲團，冰雹的特徵容易被強降水、雷雨大風等其他天氣所掩蓋。
在我國，包括冰雹在內的強對流天氣精細化預警尚處在實況監測和潛勢預報階段。今年8月11日北京城區的冰雹過程中，我國首次實現精細到公里級的冰雹預警，提前30分鐘識別出冰雹信號和即將發生的區域。
準確的冰雹預報，對於在降雹前積極地採取防護措施也非常重要。通常，人工防雹是用高炮或火箭直接把碘化銀、乾冰等催化劑送到冰雹雲的適當部位，使雹胚增多、冰雹變小，或是破壞對雲的水分輸送。不過，消雹作業一般針對大範圍的冰雹災害，對於突發性、局地性的冰雹災害，開展作業未必來得及。
但不同區域冰雹集中發生的時間也不同。平均而言，華南和長江中下游地區3月冰雹最多，西南地區4月冰雹最多，而東北、華北、西北等地冰雹多集中在5至9月。應對冰雹：預報+防雹
“拉磨雷，雹一堆”“風擰雲轉、雹子片”等說法，是古人對於冰雹預兆的經驗總結。現代科學的發展，讓冰雹的預報不再依靠類似的主觀判斷，而是主要根據氣象地面資料、探空資料和雷達雲圖等尋找可靠的預報途徑。
目前冰雹預報分為三個時段，短期預報、短時預報和臨近預報。短期預報中，主要利用動力、熱力、水汽條件進行判斷；短時預報和臨近預報則主要依靠中尺度數值模式和天氣雷達。
從技術上而言，預報冰雹難度猶存。因為冰雹雲團並不是以孤立的形式存在，周邊往往有多個雷雨雲團，冰雹的特徵容易被強降水、雷雨大風等其他天氣所掩蓋。
在我國，包括冰雹在內的強對流天氣精細化預警尚處在實況監測和潛勢預報階段。今年8月11日北京城區的冰雹過程中，我國首次實現精細到公里級的冰雹預警，提前30分鐘識別出冰雹信號和即將發生的區域。
準確的冰雹預報，對於在降雹前積極地採取防護措施也非常重要。通常，人工防雹是用高炮或火箭直接把碘化銀、乾冰等催化劑送到冰雹雲的適當部位，使雹胚增多、冰雹變小，或是破壞對雲的水分輸送。不過，消雹作業一般針對大範圍的冰雹災害，對於突發性、局地性的冰雹災害，開展作業未必來得及。