嘉宾：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员 中国农学会农业气象分会秘书长 孙忠富

记者：中国气象报记者颜昕

产生冰雹必须具备两个基本条件 4～7月约占发生总数的70％

颜昕：入汛以来，冰雹袭击了部分地区。请您介绍一下冰雹是怎样形成的？为什么在炎热的夏天会出现冰雹灾害？

孙忠富：冰雹是一种固态降水物。直径一般为5～50毫米，大的有时可达10厘米以上，又称雹或雹块。冰雹常砸坏庄稼，威胁人畜安全， 是一种较为严重的自然灾害。

至于为什么在炎热的夏天会出现冰雹现象，这主要得从冰雹形成的气象物理过程谈起。夏天，虽然地面气温很高，可达30～40℃，可是空气温度分布是随高度而降低的，大约每上升100米平均可降低0.6℃。这样可以粗略估算一下，假如地面温度为30℃，上升到5000米时就达到了零度，再向上就达到了冻结的温度，可见在高空气温并不高。另外，夏季中午前后太阳辐射强烈，近地面空气因吸热急剧升温，空气升温后产生膨胀形成垂直的上升运动，在气象学上称为为“对流”。空气上升过程中由于自身体积不断膨胀对外做功，消耗自身热量，温度不断降低，直至降到水汽凝结或冻结的温度就会产生雨滴或雹核，无论是液态降水或是固态降水，其基本原理是相近的。

上述说法可能有些专业或繁琐，通俗地讲，要产生冰雹必须要具备两个基本的条件，一是强烈的对流天气，二是要有充足的水汽补充。只有在强烈对流的条件下，才能维持初始形成的冰雹在不断地向上和下降做往返运动，雹核在过冷却水中不断增大体积，就好像“滚元宵”似的越滚越大，直到上升气流无法支持冰雹的重力时，便一落千丈地掉了下来，这就是我们见到的冰雹。显而易见，如果雹核体积太小，还未落达地面就已经融化，则不可能产生冰雹。另外如果高空水汽缺乏，或无法得到补充，也不可能产生大的冰雹，或即使有强度也较小，造成的损失自然也小。

在夏季，中午前后尤其是下午，因地面附近空气上升凝结形成积雨云，继续发展时就有可能出现冰雹。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，它出现的范围虽然较小，时间也比较短促，但来势猛、强度大，并常常伴随着狂风、强降水、急剧降温等阵发性灾害性天气过程。因此冰雹产生的灾害往往是并发的，产生的连锁反应或次生灾害必须引起高度重视。

颜昕：冰雹除了在夏天发生之外，在别的季节也会发生吗？

孙忠富：冰雹除了在夏天发生之外，在别的季节也会发生。中国的降雹多发生在春、夏、秋3季， 4～7月约占发生总数的70％。比较严重的雹灾区有甘肃南部、陇东地区、阴山山脉、太行山区和川滇两省的西部地区。

另外，我国各地降雹也有明显的月份变化，其变化和大气环流的月变化及季风气候特点相一致，降雹区是随着南支急流的北移而北移，而且各个地区降雹的到来要比雨带到来早一个月左右。一般说来，福建、两广地区、云贵高原及新疆部分地区多发生在3～5月，秦岭、淮河、江浙一带多发在3～8月，广大北方地区集中在6～7月，青藏高原和其他高山地区在6～9月。由于降雹有非常强的局地性，所以各个地区以至全国年际变化都很大。

我国冰雹分布山地多于平原、北方多于南方、内陆多于沿海

颜昕：冰雹活动有一定的规律吗？

孙忠富：是的，冰雹与其他任何自然现象一样，尽管存在不同程度上的不确定性或者说偶然性，但从总体上看是有其自身规律的，例如前面已经说过，冰雹活动有明显的地区性、时间性和季节性等特征，而且是强对流天气的产物，这本身就说明还是有规律可循的。除了对其基本规律的认识，对其特殊性的认识如一些不确定性、偶然性以及一些尚不被认识的机制等，也是一个不断深化和完善的过程。有理由相信，随着科学技术的不断进步，对其发生发展以及孕灾致灾规律的认识也会越来越深入，其最终结果是预报成功率会不断提高，预报越来越准确。

我国冰雹分布范围是山地多于平原，中纬度地区多于高纬度地区，北方多于南方，内陆多于沿海。这种分布特征和大规模冷空气活动及地形有关。我国冰雹多发生在西北、西南、华北等内陆山地。江淮沿海的江苏北部、安徽西部、浙江等山地也常有出现。广东、福建冰雹相对较少。

从冰雹发生的时间看，在下午到傍晚为最多。因为这段时间的对流作用最强。夜间出现的几率最少，因为大气层结相对稳定。从时间与空间尺度上看冰雹现象是中小尺度天气系统，“来也匆匆，去也匆匆”，这也正是开展精准预报难度较大的主要原因。大量的观测数据表明，降雹持续的时间一般仅几分钟，也有持续十几分钟或几十分钟的，同时影响范围一般宽约几十米到数千米，长约数百米到十多千米。

我国冰雹大多出现在4～10月份。因为在这段时期，暖空气很活跃，冷空气活动又频繁，太阳辐射强烈，下垫面吸热不均等，空气扰动和不稳定因素都很明显，冰雹容易产生。西北、华北等地，冰雹多出现在7～8月份，江淮沿海多产生在5～6月份。

颜昕：您刚才谈到了从范围的发布来看，冰雹发生山地多于平原，为什么？

孙忠富：冰雹的形成与山区地形有着密切关系。

山区地形对冰雹活动的影响是多方面的，但主要影响是因下垫面地形起伏造成流动在其上的空气对流加强，另外下垫面吸热不均也增加了大气的不稳定性，如果有其他天气系统配合，就容易出现冰雹。对于特定的区域或地形，还要做具体分析，对冰雹影响的主导因子也是不尽相同的，不能一概而论。如雹云逢山口而入，沿谷道而移，谷道宽敞处雹云分开并减弱，汇合处雹云相接对流加强。因热力作用，在高原和山脉的南坡，在积雪高山旁侧的狭谷地带，在秃山裸峰区，在谷风汇集区（狭管区）)，都容易降冰雹，等等。

传统种植业受冰雹灾害影响最大　 同一种类作物一般苗期抗雹能力强

颜昕：我国冰雹灾害的主要受灾体类型有哪些类型？这些大类型中是否包含亚类型？其中受灾次数最多的什么？

孙忠富：具有关研究分析表明，我国冰雹灾害的主要受灾体类型有6大类、20种亚类，其中以农作物受灾次数最多，范围最广。

各种农作物的抗雹能力不同，同一种类作物，一般是苗期抗雹能力强，这主要是针对大部分农作物苗期的再生和恢复能力较强而言的，或者说如果在苗期遭受重灾，重新播种、移栽、改种仍可以获得收成。禾本科作物在生育前期抗灾能力强，生育后期抗灾能力弱。小麦抽穗期以前被砸断茎穗，只要根茎尚存，仍能复生，并收获三五成；扬花期以后砸断的只形成“绳头小穗”，产量低而晚熟，影响茬口。玉米苗期受灾，如果残留有根茬，就能恢复生长；孕穗期受灾，虽叶片被打坏，也能生长，会有较好收成，但穗节被砸断，就不能恢复结穗了。高粱再生能力强，只要生长季节不太晚，都能复生。谷子幼苗期也有较强的抗灾能力。

双子叶作物与禾本科作物相反，其生育中期和后期的抗灾能力强，苗期抗灾能力弱。棉花、大豆苗期的生长点及子叶节被砸掉，一般不能复生；旁枝形成后，砸成根茬，皮层损伤过重的，也不能复生。其损害的情况主要看作物处于哪个阶段，究竟采取哪些补救措施，要具体情况具体分析。

另外，作物小叶片较小、并且柔软抗打击能力较强，如花生作物，分枝能力也强，茎叶柔软、有弹性，叶片能闭合，抗灾能力比较强。一些块根薯类作物山芋、红薯等，即使地上部分被砸成光杆，地下根茎仍能复生新芽，恢复正常生长，获得较好收成。

颜昕：冰雹对农作物的危害程度主要决定于哪些因素？按照危害程度大小可分为几级？

孙忠富：冰雹危害农作物的程度，主要决定于雹块大小、降雹密度和时间长度、地面积雹深度以及作物发育期和复生能力。这往往是评估灾情的重要依据。人们把冰雹造成的灾情大体分为轻灾、中灾和重灾三级。

轻雹灾区的冰雹大小如豆粒、枣子，直径0.5厘米左右。降雹时有的冰雹盖满地面，有的随落地随融化。作物叶片被打落或打成麻状，茎秆折断。

中雹灾区的冰雹大小如杏子、核桃，直径2~3厘米。降雹时冰雹覆盖地面。树木细枝被打折，树干皮层被打成“遍体鳞伤”，农作物茎叶被打断、打烂。

重雹灾区的冰雹大如鸡蛋、拳头，直径可达3～6厘米。冰雹融化后，地面上雹坑累累，地面坚硬。作物的地上部分被砸光，地下部分也受到一定的危害，对农业乃至动物和人类危害极大。

颜昕：农业包括较大的范围，其中最容易受冰雹危害的是什么？

孙忠富：农业最容易受冰雹影响的还是传统的种植业。因为传统的种植业是完全处在没有任何保护条件下进行生产的，而且面积大，范围广，在很多情况下防不胜防的。由于缺乏防护，冰雹在牧区对动物和草原的危害，在林区对树木的危害也是很大的。

近年来广泛推广使用的温室大棚受冰雹影响非常大。我国大部分地区，特别是北方是塑料温室大棚，塑料的抗打击度是非常有限的，冰雹如果比较大，速度非常快会把塑料打穿。当冰雹累积过多时甚至会把整个温室压塌。即使是玻璃温室也存在同样的问题。这是随着我国设施农业不断发展出现的一个新的问题，即冰雹多发区怎么去考虑温室大棚的防御问题。

北方温室大棚一般配有保温草帘，下冰雹前及时展开保温草帘可起到非常好的作用。另外，夏天大棚里可能处于休闲状态，或者种植的作物本身经济价值不高，如果为了保护覆盖膜，可以将薄膜卷起，反之，薄膜虽然受到损害但可以在某种程度上减少作物的损失，这需要通过经济核算加以平衡。

颜昕：有网友问：“冰雹对农作物的危害主要是机械性的损伤（砸伤），同时伴有冻土和土壤板结。”这种说法对吗？

孙忠富：这种说法是否正确取决于冰雹的强度和降雹时间持续长短。冰雹强度（指密度和大小）很大时，机械冲撞力很强，会夯实松散的土壤造成板结，持续时间越长对土壤板结作用越大。

土壤冻结也是如此，农田里积累的冰雹层比较厚，短时间内无法融化，会对农作物产生冻害。如果只有薄薄的一层，可以在短时间内融化就不会出现冻害或者土壤的板结。

强化“避、抗、减”三道防线应对冰雹

颜昕：我们是怎样进行冰雹防灾减灾的？具体有哪些方法？

孙忠富：应对冰雹灾害和其他一些气象灾害有共同点，就是采取“避、抗、减”三道防线。

首先是避开灾害。“避”就是把农作物最敏感的时期和相对应的灾害分离。这就需要根据冰雹的多年资料分析，通过作物合理布局、品种搭配、生长发育期的调控等，尽量避开作物敏感期与冰雹发生期的重合，所谓“敏感期”就是指最容易造成作物形态机械损伤的时期，如作物受冰雹打击后造成的果实损伤、茎秆折断、叶片脱落等。尤其是造成经济损失最严重那个时期更为敏感，如小麦成熟期遭受冰雹，可能导致颗粒无收，玉米开花授粉期如遇冰雹也会造成严重损失。当然，要综合考虑并解决上述问题。

其次是“抗”。目前很多的灾害是无法避开的，提高农作物自身抗灾能力是可行的方法。受到冰雹打击以后，作物只是受到轻微机械损伤，会很快重新生长。但机械损伤会导致光合作用效率降低、作物吸水吸肥能力减弱，生长缓慢，也容易遭致病虫害的侵袭。例如选择抗打击能力比较强的农作物品种，或者自身恢复能力比较强的品种。另外，选用抗病、抗逆境能力强的品种，也会有效减少因冰雹造成的损失。

最后，当灾害避不开也抗不了时怎么办？那就是“减”。通过灾害后期喷施植物生长剂或者加强田间水肥管理措施等，可有效减少损失。例如通过灌溉减少干旱的影响、适时适量喷施农药控制病虫害的发生。冰雹发生时会伴有大风或暴雨，可通过及时扶植倒伏作物和及时排涝等措施，减少作物损失。灾害严重时，根据具体情况分析和经济核算后，改种重播有时也能在一定程度上补救一些损失。

（责任编辑：颜昕）