【地理探究】突袭广州的龙卷风和冰雹，广州下的这冰雹怎么会这么大？

广州下的拳头大冰雹

突袭广州的龙卷风和冰雹

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4月27日15时前后，广州白云区钟落潭镇良田村附近出现了龙卷风，而增城区出现了巨大的冰雹。

龙卷风、冰雹同为破坏力极强的强对流天气。

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强对流天气是指由深厚湿对流产生的剧烈、破坏力强的灾害性天气，变现为雷电、强降水、冰雹、大风、龙卷风等，具有发生突然、移动迅速、范围小、破坏力强等特点。

27日，强对流形成多个超级单体扫过珠三角北部出现极端狂风暴雨、巨大冰雹。下午3点前后，广州白云区钟落潭镇附近出现龙卷风。

此次广州出现强龙卷和大冰雹有四个原因：

过去一段时间，来自南海西南暖湿气流持续加强，向广州市输送了大量的水汽和能量，广州长时间处在高温高湿的大气不稳定状态中，近地面附近聚集了大量的不稳定能量。

27日上午近地层暖湿气流继续加大，多个气象观测站录到了异常高的绝对湿度。

27日白天低空急流加强，加剧了“上冷下暖”的不稳定层结。

地面中尺度辐合线和高空波动过境作为触发条件，触发强烈的上升气流，使得龙卷的母体风暴强烈发展。

接下来，随着副热带高压的北抬，4月28-29日华南的极端高温还会略有扩大。而与此同时有一个小冷涡正在缓缓通过华南以北，会甩出少量高空冷空气到华南的极端暖气团中。

因此在五一前，华南各地仍需特别警惕雷暴大风、冰雹、龙卷风等强对流天气，不排除再次出现极端强对流的可能性。

4月27日下午，广州市遭遇冰雹、暴雨、龙卷风天气。据广州日报，冰雹比拳头大，砸坏了当地不少车子的车窗，还砸穿了朱村市场的屋顶，甚至连安全帽都被砸穿。

据极目新闻，27日下午，广州市增城区居民曹先生告诉记者，15时40分许，当地突然下起了冰雹，持续了10多分钟。他有三辆车停在户外，其中有两辆车的前后挡风玻璃都被冰雹砸出了几个大洞，引擎盖也被砸瘪。“路边停的车基本都被砸烂了，目前已被保险公司拖走维修。”

▲网友爆料车盖被冰雹砸穿

在增城朱村市场开店的黄先生称，冰雹大的直径有10多厘米，像拳头那么大，将市场房顶砸穿了。黄先生给记者发来的视频显示，市场房顶大大小小的洞密集分布。“当时市场管理人员发了两次消息，让商户立即收市，到安全位置避险。傍晚我们又接到了通知，由于天气恶劣，明天休市。”

增城区另一农贸市场的工作人员称，其市场顶棚是树脂材料，被冰雹砸出了洞，目前已通知市场所有工作人员值班，应对冰雹暴雨天气。

他家院子里被砸死的鸡

此外，广西、南宁一些地方下起冰雹，有的冰雹直径大于 5 cm，比鸡蛋还大，出现了多个车辆玻璃、简易房屋顶等被砸坏的现象。

图源：央视新闻

为什么会出现强龙卷和“大如拳头”的冰雹？近期还会有类似的灾害天气吗？我们邀请了中国气象局高级工程师信欣来解答一下。

为什么会出现如此大的冰雹？

一句话总结：水汽充足，上升气流足够强，能托住冰雹不停地长，长到足够大。

从云图和雷达看，本次广西、广东出现了多个“超级单体风暴”。

4 月 27 日云图上（上图）看到的明显凸起，如开水冒泡般的大个头的积雨云，雷达图上（下图）可见近似椭圆形的红紫色回波，就是超级单体风暴，图源：作者提供

所谓“超级单体风暴”，本质上是一种强烈的旋转上升气流，通常伴有强风、局地暴雨、冰雹，甚至龙卷风等等，具有非常大的破坏力，是世界上最危险的天气现象。

如果把普通的积雨云比作一个小孩，这个超级单体风暴，就像是 “绿巨人”。“超级单体风暴”相比普通的雷暴单体，内部有着更强的上升运动，上升速度在 10 米/秒甚至 15 米/秒以上，这样的上升气流，可以托举住 15～20 毫米的冰雹胚胎。

而且如果超级单体中，低空有较大的垂直风切变和螺旋度，还可能引发龙卷——低空风向不一致，搓出一个水平方向上的涡管，涡管在超级单体的上升和下沉气流影响下，从水平到倾斜，竖起来再接地，就是龙卷。

我们知道冰雹是水滴在积雨云中形成的。积雨云中的上升气流将云层下部的水滴带到云的中上层。随着高度的增加，温度逐渐降低，当温度低到一定程度时，水滴就会开始冻结，变成小冰晶。这些小冰晶就是冰雹的胚胎。

随着气流进行升降运动，冰雹胚胎会不断地遇到过冷水滴，并冻结在冰雹胚胎外面，使得冰雹的尺寸不断地增大。

形成大冰雹的过程，其实类似于“滚元宵”。把元宵馅料蘸上水，在糯米粉中不断翻滚。对应冰雹，就是冰雹的胚胎（小冰晶）在积雨云中不断上下来回，与云中的过冷水滴不断碰撞，进而变大。

当积雨云中，上升气流越强，可以托举的冰雹个头就越大，使得冰雹可以增长得越大。直到冰雹足够大，上升气流托不住，就会落到地面。

而下落过程中，在大于 0℃ 的空中，冰雹表面有些融化，低空往往因为有乱流，又会导致冰雹间可能产生粘连合并，进而形成个头如鸡蛋大小的冰雹。

图超级单体冰雹云的剖面结构图，图源：《天气学原理和方法》，第四版

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有些大冰雹细看，甚至就像是冠状病毒，外边的凸起其实是一个个较小冰雹合并时，没有完全融合、部分保留下来的初始形状。

最后，当冰雹增长到一定的尺寸，它的重量会超过上升气流的支撑力，这时冰雹就会从云层中落下，形成我们所说的冰雹天气。

冰雹是一层一层的结构，图源：wikipedia

因此，这次的冰雹个头之所以“比鸡蛋还大”，主要是满足了这几个条件：

第一，“超级单体风暴”让上升气流的托举能力变得特别强。美国海洋和大气管理局（NOAA）有数据显示，时速 103 千米的上升气流就能产生高尔夫球大小的冰雹，如果气流速度达到 130 千米的时速，就会产生棒球大小的冰雹。

第二，中低空水汽比较丰沛，以及冰雹粒子在积雨云中多次起落碰并粘连，使得冰雹个头进一步变大。

4 月27日下午，广州的大气条件，0℃ 层高度刚好在 4000 米左右（600 百帕），在 0℃ 层附近和上方有强烈的上升运动，配合较好的水汽条件，利于形成冰雹。注：红色粗线为 0℃ 层，纵坐标为气压高度，横坐标为时间，虚线为上升运动。绿色为相对湿度较高，图源：欧洲数值模拟的广州综合廓线图

地理试题中的冰雹

冰雹是强对流天气条件下发生的一种固态降水现象。我国各地降雹有明显的月份变化，其变化和大气环流的月变化及季风气候特点相一致，各个地区降雹时间的到来一般要比雨带到来早一个月左右。我国发生冰雹次数最多的省份为西藏，但多为小冰雹，下图是冰雹形成示意图。据此完成下面小题。

1. 南京市一年中首次降雹大多出现在（ ）

A. 春季 B. 夏季 C. 秋季 D. 冬季

2. 西藏降雹以小雹为主的原因是（ ）

A. 纬度较低，下垫面气温高
B. 西南季风进入，湿度大

C. 地势高，地面低温较干燥
D. 背风坡，下沉气流旺盛

答案：1.A 2.C

【解析】

【1题详解】南京市属于江淮地区，雨带出现在夏初，由材料“各个地区降雹时间的到来要比雨带到来早一个月左右”可知，一年中首次降雹大多出现在春季。故A正确。

【2题详解】下垫面气温高，上升气流旺盛，顶托力强，小冰雹无法克服上升气流的顶托，不能下降，不利于小冰雹的形成，A错；空气湿度大，冰雹生长快，有利于大冰雹的生成，B错；下沉气流不利于冰雹形成，D错；地面温度偏低,上升气流不旺盛，较干燥的空气，冰雹生长缺乏水汽来源，只利于小冰雹的形成，故C正确。

3.阅读图文材料，完成下列各题。

冰雹是强对流天气条件下发生的一种固态降水现象，常伴随雷雨大风和短时强降水，具有影响范围小、发展迅速、持续时间短等特点，是天气预报的难点。冰雹发生除特定的天气条件外还与地形的复杂程度有关。川西高原位于青藏高原东南缘，地貌以高原和高山峡谷为主，冰雹是该区发生频率较高的灾害性天气之一，以5月冰雹日数最多，且冰雹粒径以小雹(直径小于5毫米)为主。冰雹粒径与水汽含量、积雨云层厚度有关。下图是冰雹形成示意图。

(1)据图中信息，概括冰雹的形成条件。

(2)解释川西高原冰雹5月多发的原因。

(3)简析川西高原冰雹以小雹为主的原因。

(4)说明冰雹始终是天气预报难点的理由。

答案：

(1)大气中水汽充足；大气垂直温差大，形成强烈的上升气流；大气不稳定，且积雨云层中上部温度低至0～－20℃。

(2)5月，中低纬升温快，冷暖空气频繁交汇，大气不稳定；川西高原地形复杂，加剧大气的不稳定性；空气中水汽含量增大，白天地面增温快，对流旺盛；积雨云0℃层高度偏低，上升气流降温快，易凝固形成冰雹；近地面气温偏低，当冰雹形成后，在下降过程中不容易形成雨滴或消失。

(3)内陆高原，水汽含量较少，难以聚集成较大冰粒；川西高原海拔高，近地面气温低，大气上升气流较弱，冰雹在生长区往返次数少。

(4)冰雹在时间分布上具有突发性强、发展迅速、持续时间短的特点；在空间分布上具有影响范围小、离散性强(大多数冰雹降落点呈点状分布)的特点；复杂地貌所产生的局地强对流天气可能触发冰雹，增加预报难度。

4.阅读材料，回答下列问题．

冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害，会对人们的生产生活产生巨大的危害，下图为某区域冰雹次数等值线（单位：次/年）分布图。

（1）试分析该区域冰雹空间分布特征。

（2）试说明冰雹给该区域带来的危害。

答案：

（1）分布不均，北部多南部少，阿勒泰北部最多。（答对两点满分）

（2）影响农牧业生产，带来经济损失；威胁人们的生命安全；摧毁房屋建筑；影响交通运输。（答对两点满分）

5.(10分)自然灾害与防治

冰雹是一种强对流天气，中纬度内陆地区是冰雹多发区。阿勒泰地区的北部为阿尔泰山，南部是准噶尔盆地，地势具有明显的阶梯状特点。读下列图表回答问题。

(1)说出该地区冰雹时空分布特点，并分析空间分布成因。(6分)

(2)简述冰雹对该地区农业生产的危害。(4分)谭老师地理工作室综合整理

答案：

（1）特点：春夏多、秋冬少；（2分）随海拔升高，次数增加。原因：山区水汽较丰富，地形对气流抬升作用明显。

（2）造成人、畜伤亡；农作物受损减产；牧场等农业设施遭受破坏。（任答二点即可，每点2分，共4分）

6.（选修5——自然灾害与防治）

冰雹是在气流强烈升降条件下发生的一种固体降水现象，其颗粒大小一般为5～50mm。2013年3月19日至24日，福建省多地出现冰雹、雷雨大风和短时强降水等强对流天气。据福建省民政厅26日透露，截至25日9时统计，福建直接经济损失达3.1亿元人民币。下图是冰雹形成示意图，读图回答下列问题。

（1）据图说明冰雹的形成过程。（6分）

（2）简述冰雹带来的危害，并提出防御措施。（9分）

答案：

（1）水汽随气流上升遇冷凝结成小水滴，达到摄氏零度以下时，水滴就凝结成冰粒（2分）；在它上升运动过程中，并会吸附其周围小冰粒或水滴而长大，当其重量无法为上升气流所承载时即下落（2分）；遇上升气流再次被抬升，体积又增大，如此反复进行，其体积越来越大，直到下落至地面形成冰雹（2分）。（6分，言之有理酌情给分）

（2）危害：毁坏农作物，击伤人畜，损坏汽车等，甚至砸坏建筑物。（3分）措施：加强宣传教育，提高人们防灾减灾意识；加强对冰雹天气的监测与预报；做好人工防雹措施，在室内躲避等。（6分）

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注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此一并致谢！若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除，点击阅读原文，获取更多内容。

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