重慶的熱天，為什么會(huì)下冰雹？

最近，重慶部分地區(qū)突降冰雹，大大小小的冰粒從天而降，砸得地面“噼里啪啦”。突如其來(lái)的冰雹天氣，讓大家措手不及。你是不是很好奇，看似只在冬天出現(xiàn)的冰塊，為何會(huì)在這個(gè)時(shí)節(jié)突襲重慶？其實(shí)，這背后藏著許多有趣的科學(xué)知識(shí)，讓我們一起來(lái)一探究竟。

01 冰雹，怎么來(lái)的?

冰雹，也常被稱(chēng)為“下雹子”，是由中小尺度的氣象系統(tǒng)引發(fā)的一種強(qiáng)對(duì)流天氣。冰雹通常在積雨云中急劇發(fā)展，出現(xiàn)在夏季午后，常伴隨著雷暴天氣。當(dāng)冰雹降臨時(shí)，空中會(huì)下落許多球形或不規(guī)則形狀的冰塊，這些冰塊大小不一，有的像米粒那么小，有的可能和棒球或雞蛋差不多大。

圖源：Pixabay

冰雹是怎么形成的呢？其實(shí)，這得從大氣層中的上升氣流說(shuō)起。夏天，陽(yáng)光曬得地面熱熱的，低空中的氣體受熱膨脹后，開(kāi)始往上爬，形成上升氣流。隨著氣流的爬升，它會(huì)逐漸變冷，裹挾在其中的水汽就凝結(jié)成小水滴，聚集在一起形成了積雨云。當(dāng)小水滴繼續(xù)上升時(shí)，遇到更低的溫度，就變成了超冷水滴（0℃以下仍不結(jié)冰的液態(tài)水滴）。其中的一些超冷水滴會(huì)結(jié)成小冰粒，它們是冰雹的胚胎。

隨著暴風(fēng)雨的來(lái)臨，空氣對(duì)流更加強(qiáng)勁，上升氣流會(huì)把正在形成的小冰粒吹到更高的云層里。在這些云層里，冰粒會(huì)遇到很多超冷水滴，這些超冷水滴會(huì)吸附到小冰粒上，使冰體變得越來(lái)越大，最后變成冰雹。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為“淞附”。

冰雹在云層中的移動(dòng)速度會(huì)影響它的大小。如果移動(dòng)得快，它能夠吸附的水滴就少，形成的冰雹就小；如果移動(dòng)得慢，它就能吸附更多的水滴，變得更大。所以，通常大的冰雹是在離上升氣流中心遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方形成的，因?yàn)槟抢锏纳仙龤饬魉俣缺容^慢，給冰雹提供了更多生長(zhǎng)的時(shí)間。

隨著冰雹不斷增大，它會(huì)在復(fù)雜的物理過(guò)程中，釋放一定的熱量，使其外圍保持有薄薄的液態(tài)層，從而具有更好的粘附力，能夠吸附更多水滴，甚至能吞并其他小冰雹。于是，冰雹會(huì)一層一層往外擴(kuò)張，變得越來(lái)越大，形狀也變得不規(guī)則。

最后，當(dāng)冰雹變得又大又重的時(shí)候，它就會(huì)開(kāi)始往下落。但在下落的過(guò)程中，可能還會(huì)遇到更強(qiáng)勁的上升氣流，再次被吹到高空。這樣，冰雹會(huì)在云層里多次上下移動(dòng)，吸附更多的超冷水滴，不斷地成長(zhǎng)。直到它變得實(shí)在是太重了，上升氣流再也支撐不住的時(shí)候，它才會(huì)最終落到地面上。

02 冰雹為何“偏愛(ài)”夏天?

根據(jù)時(shí)間分布來(lái)看，夏季是冰雹最常見(jiàn)的季節(jié)。這是因?yàn)樵谙募?，溫暖而不穩(wěn)定的空氣為雷暴提供了理想條件。

冰雹現(xiàn)象的關(guān)鍵在于超冷水滴的形成。只有當(dāng)溫暖空氣、水汽和強(qiáng)勁的上升氣流相結(jié)合時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的暴風(fēng)雨，并導(dǎo)致超冷水滴的出現(xiàn)，而這正需要夏天才有的暖濕環(huán)境。相比之下，冬季的天空通常太冷，無(wú)法形成超冷水滴，因?yàn)榭諝饫锶魏紊仙乃?，都?huì)立即凍結(jié)成雪花，這就使得冰雹在冬季難以形成。

因?yàn)橄嗨频脑颍诳臻g分布上，冰雹在中緯度濕潤(rùn)地區(qū)的大陸內(nèi)部最為常見(jiàn)，因?yàn)樗臐穸群蜏囟榷记〉胶锰?，能夠降低雷暴云的冷凝高度，為冰雹提供更大的生長(zhǎng)空間，從而增加冰雹的發(fā)生頻率。

例如，位于北美大陸腹地且水汽較為充足的美國(guó)中部地區(qū)，在夏季經(jīng)常發(fā)生冰雹，因此這些地區(qū)被稱(chēng)為“冰雹走廊”。美國(guó)中部的南達(dá)科他州曾記錄到一顆直徑達(dá)20厘米的巨大冰雹，是有史以來(lái)最大的一顆冰雹。

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相比之下，盡管熱帶地區(qū)的雷暴頻率遠(yuǎn)高于中緯度地區(qū)，但冰雹卻并不常見(jiàn)。這是因?yàn)闊釒У貐^(qū)的高層大氣通常更溫暖，難以形成冷凝區(qū)，沒(méi)有孕育超冷水滴的場(chǎng)所。而在更冷的寒帶地區(qū)，當(dāng)氣溫常年都處于低位時(shí)，水汽會(huì)直接凝固成雪花，而不是形成冰雹。

然而，也存在例外情況。當(dāng)熱帶地區(qū)遇到高海拔地勢(shì)時(shí)，較高的海拔會(huì)抵消較高的溫度，形成冷凝區(qū)，有利于超冷水滴的形成。這就使得熱帶的高海拔地區(qū)成為冰雹多發(fā)區(qū)，例如肯尼亞西部的克里喬市，鄰近赤道，海拔高達(dá)兩千多米，因此成為了世界冰雹之都，平均每年約有50天下冰雹，最多的年份可達(dá)130多天。

那重慶為何也會(huì)下冰雹？雖然重慶地處中低緯度過(guò)渡帶，但夏季高溫高濕，加上復(fù)雜的地形（如山地、河谷）容易形成強(qiáng)烈的上升氣流，為冰雹提供了“生長(zhǎng)溫床”。此外，重慶部分地區(qū)海拔較高（如城口、巫山），高空溫度更低，更易形成超冷水滴，使冰雹“發(fā)育”得更大。因此，重慶雖非傳統(tǒng)冰雹高發(fā)區(qū)，但在極端對(duì)流天氣下，仍可能遭遇冰雹突襲。

03 遭遇冰雹天，怎么應(yīng)對(duì)?

在冰雹頻發(fā)的季節(jié)和地區(qū)，我們應(yīng)該更加重視天氣預(yù)報(bào)。現(xiàn)在的氣象雷達(dá)已經(jīng)能夠預(yù)測(cè)冰雹的發(fā)生時(shí)間和地點(diǎn)，因此冰雹預(yù)警可以幫助我們提前做好準(zhǔn)備，避免潛在的風(fēng)險(xiǎn)。冰雹發(fā)生后，繼續(xù)留意天氣預(yù)報(bào)也是明智之舉，因?yàn)楸⒂袝r(shí)可能會(huì)伴隨其他惡劣天氣現(xiàn)象，如龍卷風(fēng)、雷電或暴雨等。

面對(duì)較大的冰雹，迅速尋找避難所至關(guān)重要。如果在戶(hù)外，用夾克或毯子保護(hù)頭部和身體，避免被冰雹打傷，并盡快尋找堅(jiān)固的建筑躲避；如果找不到避難所，蹲下并縮小身體面積，減少暴露在冰雹中的風(fēng)險(xiǎn)。在室內(nèi)時(shí)，遠(yuǎn)離窗戶(hù)和門(mén)，因?yàn)楸⒖赡芷茐牟Ａ?，造成傷害?/p>

如果在車(chē)內(nèi)時(shí)遇到大型冰雹，留在車(chē)?yán)锊㈥P(guān)緊車(chē)窗是比較安全的選擇。盡量避免繼續(xù)行駛，因?yàn)楸?huì)導(dǎo)致路面極為濕滑，視線也會(huì)受限。許多發(fā)生在冰雹中的交通事故，皆因駕駛員試圖在危險(xiǎn)條件下繼續(xù)駕駛。因此最安全的做法是等待冰雹過(guò)去后再繼續(xù)前行。

大冰雹可能會(huì)造成嚴(yán)重破壞，如砸凹汽車(chē)、打破窗戶(hù)，甚至摧毀莊稼等。因此，冰雹過(guò)后，及時(shí)檢查自己和他人是否受傷，并評(píng)估周?chē)h(huán)境的損壞情況，持續(xù)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)的更新。此外，還要留意周?chē)碾娋€桿、高壓線、路燈等基礎(chǔ)設(shè)施是否受損，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)引發(fā)次生災(zāi)害。

供稿單位：重慶科技館

作者：葉山，威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校地球科學(xué)博士

審核專(zhuān)家：李春藜

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