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自然灾害应急常识１
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　　一、无法阻挡的台风
　　台风与热带气旋
　　“台风”是我国民间的一种通俗说法，是指热带海洋大气中具有强烈上升运动并引起强大风力的天气现象，简单地说就是一种大风或狂风现象，在气象学上则称为热带气旋。只有当热带气旋中心风力大于每秒32．6米以上时，在气象学上才称为台风。
　　在国际上，一般是以热带气旋中心附近的最大风力来确定强度并进行分类，分为四大类，即热带低压、热带风暴、强热带风暴和台风四大类。按照世界气象组织的统一规定，凡是热带气旋中心附近最大风速为6～7级的称为热带低压，8～9级的称为热带风暴，10～ll级的称为强热带风暴，最大风速达到12级及以上(即每秒32．6米以上)的称为台风。
　　我国东南沿海的台风多产生于西太平洋和南海地区。一般而言，产生于西太平洋的台风破坏力大，而产生于南海地区相对小一些。
　　热带气旋灾害是最严重的自然灾害，因其发生频率远高于地震灾害，故其累积损失也高于地震灾害。1991年4月底在孟加拉国登陆的热带气旋曾经夺去了13.9万人的生命。我国是世界上受热带气旋危害最大的国家之一，近年来，因其造成的年平均损失在百亿元人民币以上，像9417号台风那样的登陆强热带气旋，一次造成的损失就超过百亿元人民币。
　　热带气旋灾害主要来自三个方面：
　　1.强风& 一个较强热带气旋的8级大风半径一般都达上百千米，不少热带气旋都伴有12级以上的大风区域，强风会掀翻巨轮，会使地面建筑物和输电线路等严重受损。
　　2.暴雨　一般的登陆热带气旋均伴有100毫米以上=的大暴雨，当其移动缓慢时常会造成一地数百毫米乃至上千毫米的降雨。例如03号台风衰变成的热带低压西进到河南驻马店地区时，在有利的环境条件下使局部地区降雨1200毫米以上。过量的降雨会造成洪涝灾害，对国民经济建设和人民的生命财产造成极大威胁。
　　3.风暴潮　当热带气旋登陆时，一般均伴有海潮。当海潮与天文大潮叠加时，情况就更加严重。前面提到的1991年4月底在孟加拉国登陆的热带气旋，曾使潮位升高6米，使恒河三角洲的许多岛屿和陆地都沦为泽国，其危害程度可想而知。9216号台风侵袭我国时，就曾使南起福建北至辽宁的东部沿海先后出现大范围风暴潮，造成巨大经济损失。
　　当然，热带气旋带来的并不都是灾害。盛夏在江南、华南伏旱区登陆的热带气旋带来的丰沛降水常会解除旱情。如果这个热带气旋降雨不很大又适度的话，它甚至会成为受欢迎的“使者”。
　　另外，在热带，地球吸收太阳的能量远比放射出去的多，这些能量大多储存在热带海洋中，因而热带海洋海水温度高。相对的，纬度较高的地方，地球吸收太阳的能量后远比放射出去的少。如果维持这种状态不变，热带地区将越来越热，高纬度地区则越来越冷。热带气旋是在热带海洋上汲取暖湿空气的能量而形成的，它将这些能量浓缩、聚集到眼壁和螺旋云(雨)带中，这些能量在热带气旋逐渐向高纬度移动的过程中以大风、降水等逐步释放出来，直至热带气旋消散。因此，热带气旋对地球大气的能量和水汽的输送具有重要的意义。
　　奇异的台风眼与台风能量
　　当台风路经一个地区时，会带来风云变幻，造成灾害重重。但是有一个奇特的现象是，在直径只有几千米到几十千米的台风中心移到某地时，暴雨骤停，风停云散，头顶上显现出蔚蓝色的晴空。这一区域，在气象学上被称为“台风眼”。它的四周被强烈上升气流造成的厚厚“云墙”(或称“眼壁”)包围，台风眼过后，再度转入“云墙”控制，狂风暴雨的恶劣天气再次降临。
　　那么，台风产生这样巨大破坏力的能量是从哪儿来的呢?
　　原来，在热带广阔的海洋上空，存在着大量高温、高湿的不稳定空气，使得空气对流发展极盛，在气流上升过程中，水汽发生凝结现象而放出大量潜热，这就保持了台风能量的供应，使台风得以维持和发展，并转化为巨大的动能。台风一旦登陆，能量来源减少，促使台风减弱而变为气旋了。有人计算过，一个直径1300千米左右的成熟台风，在平均情况下，一小时消耗的动能相当于150亿度电力，大致相当于25000个新安江水电站在同一时间里发出电量的总和。还有人估计，一个台风的平均能量，可以与上万个甚至几十万个原子弹相比。
　　为什么关注台风
　　我们关注台风，至少有如下的理由：
　　(1)它与我们的社会关系密切，是全球最为严重的几种自然灾害之一。如果我们将年的自然灾害按照严重程度进行排序，排在第一位的就是热带气旋、飓风和台风，死亡人数达到499000人；其次是地震，死亡450000人；再依次是，洪水(除与台风相关联的之外)194000人；龙卷风与雷暴29000人；雪暴10000人；火山爆发9000人；热浪7000人；雪崩5000人；泥石流5000人；潮汐波(海啸)5000人。
　　(2)西北太平洋是世界上生成热带气旋最多的地区，我国是受热带气旋影响最多的国家之一。
　　(3)热带气旋活动对地球和大气有着极为重要的意义。
　　另一种海啸——风暴潮
　　在2004年12月印度洋地震引起的海啸灾难发生后，许多人都担心我国沿海地区会不会发生类似的灾难?在上海举行的一次国际会议上，专家们给市民们吃了颗“定心丸”：上海并不处于两大板块的交界处，一般而言不会发生印度洋那样的强烈地震及其所引起的海啸。
　　然而，有专家指出，有两种自然力能够引起海啸，除了这次印度洋由海底地震引发的海啸外，还有由台风引起的风暴潮海啸。所谓风暴潮，它是发生在近海岸的一种严重海洋灾害。它是由强风或气压骤变等强烈的天气系统对海面作用导致水位急剧升降的现象，又称风暴增水或气象海啸，常给沿海一带带来危害。通常把风暴潮分为由台风引起的台风风暴潮和由温带气旋引起的温带风暴潮两大类。
　　台风风暴潮，多见于夏秋季节，其特点是来势猛，速度快，强度大，破坏力强。凡是有台风影响的海洋国家，沿海地区均有台风风暴潮发生。温带风暴潮则多发生在春秋季节，夏季也有时发生，中纬度海洋国家沿海各地常见到。我国海区有些是在北方冷空气与温带气旋相配合的天气形势下发生的，这时，海洋水体向岸边堆积，产生的风暴潮强度相当可观。
　　就我国上海来说，几乎每年都会遇到风暴潮。强烈的风暴潮不仅会阻碍洋山深水港、东海大桥等重大工程的建设，还会造成人员、经济等方面的巨大损失。虽说风暴潮的能量远不及海啸，但风暴潮的影响和破坏力更为现实。从某种意义上说，风暴潮绝不亚于一场海啸。因此，建立有效的防范预警措施是当务之急。
　　目前，海洋灾害防御和保障服务体系已成为整个上海城市防灾减灾的重要组成部分。在上海的海洋环境示范区里，一个名为“MODIS”的监测卫星接收系统正为上海的海洋灾害情况积累数据，进而找出规律，提供基本的海洋保障体系，并进一步完善测报系统，接入全球大的海啸预警测报网络，为各种海洋环境与海洋灾害进行预报。
　　台风引起的风暴潮灾害
　　风暴潮灾害主要是由气象因素引起，它不仅在发生时造成沿海居民巨大的生命财产损失，还给沿海的滩涂开发和海水养殖带来严重的破坏，并可能在风暴潮灾过后伴随着瘟疫流行，土地盐碱化，使粮食失收，果树枯死，耕地退化，并污染沿海地区的淡水资源，而使人畜饮水出现危机，生存受到威胁。
　　据《2004年中国海洋灾害公报》显示，2004年我国海洋灾害属正常年份，风暴潮、赤潮、海浪、溢油等灾害共发生155次，造成直接经济损失约54亿元，死亡、失踪140人。
　　据了解，2004年我国沿海共发生10次台风风暴潮，8次温带风暴潮。其中“云娜”、“艾利”、“蒲公英”和“海马”4次台风风暴潮在我国沿海酿成灾害。日、9月20日发生在江苏省，9月14日至16日发生在渤海的3次温带风暴潮造成局部灾害。另外，在福建省发生1次热带低压引起的风暴潮灾害，在海南省、广东省共发生3次罕见天文大潮，局部地区受灾。风暴潮灾害造成直接经济损失52．15亿元，死亡、失踪49人，为2004年的主要海洋灾害。同时，2004年我国近海海域共发生35次4米以上海浪过程，海浪灾害造成直接经济损失2.07亿元，死亡、失踪91人。
　　还有一种更厉害的气象灾难叫“风暴潮三碰头”，即风、暴、潮三碰头。这种天气现象可能发生在汛期、降雨量比常年偏多，高温天数较多，而高温天气易导致暴雨等强对流天气的产生，因此可能在台风的影响下发生局部性暴雨、龙卷风、冰雹等灾害性天气的可能性较大，概率也较高。
　　为此，专家建议，在沿海城市要建设防汛保安的多道防线，要确保海塘、江堤、区域除涝和市区排水系统的安全，还要确保防泛墙及高空构筑物的安全。
　　台风的探测与预报
　　随着科学技术的发展，对台风的监测能力也在大大地提高，从20世纪40年代起国外开始使用飞机对台风进行侦察，这种飞机可以一直穿入台风眼内，它能较早发现台风并正确地确定它的位置和强度。到了60年代，我国自己制造的雷达投入使用，并在沿海地区逐步建成了一个雷达监视网。它对于正确地掌握靠近我们沿海地区的的台风和在我们近海生成的台风的活动情况起了很大的作用。
　　1974年美国发射第一颗地球同步气象卫星获得成功，这种卫星发射在赤道上空36000千米的静止轨道上，卫星上装备有可见光和红外两种扫描仪，它可以监视很大区域，使台风在行将生成时或生成初期就被发现。气象工作者根据卫星照片上台风云系的位置和特征，就可以判断台风的位置和强度，再依据不同时刻卫星照片上所反映的台风云系的连续变化，就可以掌握台风路径和强度的变化。目前，全球共有5颗地球同步气象卫星在进行探测。应用气象卫星了解和掌握台风的活动情况是台风探测和预报中重要的一环，但要预报台风的移动方向、移动速度、强度及其天气变化，还必须全面了解台风发生、发展、消亡及移动等各方面的规律。新中国成立以来，我国气象工作者对台风这一天气系统，进行了大量的研究工作，取得了不少可喜的成绩。同时，广大人民群众又在实践中积累了大量看天气、物象、海象等预报台风的经验，这些都大大有助于预测和抗御台风的工作。
　　随着现代科技的发展，在台风的探测与预报上必将取得更大的成绩。
　　刮台风时如何防范人身伤亡
　　台风灾害严重威胁人民群众的生命安全，广大群众在台风来临时，一定要在坚固的房屋内躲避，千万不要外出。这里介绍台风灾害来临的一些防范知识。
　　1.强风
　　(1)强风有可能吹倒建筑物、高空设施，易造成人员伤亡。如：各类危旧住房、厂房、工棚、临时建筑(如围墙等)、在建工程、市政公用设施(如路灯等)、游乐设施、各类吊机、施工电梯、脚手架、电线杆、树木、广告牌、铁塔等倒塌，造成压死压伤。因此，在台风来临前，人员要及时避开这些地点，转移到安全地带。
　　(2)强风会吹落高空物品，易造成砸伤砸死事故。如：阳台、屋顶上的花盆、空调室外机、雨篷、太阳能热水器、屋顶杂物，建筑工地上的零星物品、工具、建筑材料等容易被风吹落造成伤亡。因此，请广大群众及时固定好花盆等物品，建筑企业要整理堆放好建筑器材、工具、零星材料，以确保安全。
　　(3)强风容易造成人员伤亡的其他情况。如：门窗玻璃、幕墙玻璃等被强风吹碎，玻璃飞溅打死打伤人员；行人在路上、桥上、水边被吹倒或吹落水中，被摔死摔伤或溺水；电线被风吹断，使行人触电伤亡；海上(内陆)船只被风浪掀翻沉没，公路上行驶的车辆，特别是高速公路上的车辆被吹翻等造成伤亡。因此，在台风来临前，广大群众要尽量避免在靠河、靠湖、靠海的路堤和桥上行走，船只要及时回港避风、固锚，船上的人员必须上岸避风，车辆尽量避免在强风影响区域行驶。
　　2.暴雨
　　(1)暴雨容易引发洪水，导致村庄、房屋、船只、桥梁、游乐设施等受淹，甚至被冲毁，造成生命财产损失。因此，易发生洪灾地方的群众，要及时转移到安全场所。
　　(2)暴雨可能造成水利工程失事，一旦发生险情，可能受影响范围内的群众要听从当地政府和防汛水利部门指挥，迅速及时地转移到安全地带。
　　(3)暴雨容易引发山体滑坡、泥石流等地质灾害，造成人员伤亡。因此，山地灾害易发地区和已发生高强度大暴雨地区要做好监测预警工作，请当地群众提高警惕，一旦发现山体滑坡、泥石流等地质灾害征兆时，要及时报告当地政府和有关部门，并及时做好撤离工作。
　　3.风暴潮
　　风暴潮容易冲毁海塘堤防、涵闸、码头、护岸等设施，甚至可能直接冲走附近人员，造成人员伤亡。因此，台风来临前，沿海地区从事塘外养殖群众和处于危险堤塘内的群众要及时转移到安全地带。
　　台风的千秋功罪
　　当人们说起台风的时候，往往想到的是它那劣迹斑斑的履历和十恶不赦的罪行，又有谁曾想过台风会给人类带来哪些好处呢?让我们回顾地球的演变，来寻找人类进化道路上台风的脚印吧!
　　大约在一万年以前，地球结束了漫长的第四纪大冰期进入了较温暖的间冰期气候期。在此时前后地球上开始了早期的人类文化，如我国汉族文化，印度文化和墨西哥文化。对现代台风区域发生数目的统计分析中，我们可以发现，这三个主要的文化发祥地附近海面的台风，占全球台风总数的73％。由此可见，台风作为地球热带大尺度天气系统的重要角色，使这些地区气候适宜，土地肥腴、水草丰美，对物种和人类的进化，提供了优越的条件。
　　太阳是一切生命之母。亿万年来，太阳宽厚地赐予地球大地以光和热。然而，这些能量只有极小部分被陆地吸收，大部分被占地球表面70％的海洋所攫取和贮藏。海洋成了全球大气运动的热量、动量和水汽的主要源地。而台风便是这块源地的佼佼者。它和副热带高压、热带辐合带、热带云团、东风波等大大小小的热带天气系统兄弟们一起，年复一年地把海洋的巨大能量馈赠给大陆。地球大气得以吞吐呼吸，形成了大规模有节律的循环运动，从而在地球上展现一幕幕威武雄壮的画面。台风为陆地送来了宝贵的生命甘泉——淡水。在号称地球“粮仓”的长江下游、珠江三角洲、恒河平原、尼罗河平原等地区，每逢旱季，台风降雨给人们带来了许多的好处。在南亚和东亚地区，台风降雨占全年雨量的大部分以至全部。台风对水稻生长、水利灌溉和水力发电提供了有利条件。近年来，台风的巨大风力又成了人们力图加以利用的无烟能源之一。
　　杜甫曾有诗句“安得鞭雷公，滂沱洗吴越”，很形象地描述了许久以来，为干旱折磨的人们望眼欲穿、千呼万唤那遥远洋面上风神雨伯的紧迫心情。古人拜佛求雨，祈求台风大雨滋润龟裂的土地。现在，台风作为地球资源的重要成分，已纳入了人类管理大气资源的宏伟蓝图中。相信在不远的将来，台风将不再是匹脱缰的野马了。
　　威力巨大的龙卷风
　　龙卷风是一种威力十分强大的旋风。虽然它的范围很小，一般只有二三百米，大的也不过两千米，但破坏力却很大。
　　龙卷风的风速达每秒100多米，甚至超过每秒200米，比台风的速度还要大得多。它的样子很像一个巨大的漏斗或大象的鼻子，从乌云中伸向地面。它往往来得非常迅速而突然，并伴有巨大的轰鸣声。
　　龙卷风内部的空气很稀薄，压力很低，就像一只巨大的吸尘器，能把沿途的一切都吸到它的“漏斗”里。直到旋风的势力减弱变小或随龙卷风内的下沉气流下沉时，再把吸来的东西抛下来。因此，龙卷风对人、畜、树木、房屋等生命财产均有很大的破坏作用。
　　龙卷风的内部气压很低，因此当它经过紧闭门窗的房屋附近时，能使房屋内外产生极大的气压差(内大外小)，从而使房屋的屋顶和四壁受到一个由里向外的巨大作用力。这种突然施加的内力会把屋顶掀掉，四壁倒塌，犹如从内部发生了大爆炸一样。因此，当龙卷风袭来时，最好打开门窗，使得房子内外的气压很快得到平衡。
　　龙卷风形成的原因目前尚无定论。一般认为，在夏季对流运动特别强烈的雷雨云中，上下温差很大。当强烈上升气流到达高空时，如遇到很大的水平方向的风，就会迫使上升气流向下倒转，结果就会产生许多小涡旋。经过上下层空气进一步的激烈扰动，这些涡旋便会逐渐扩大，形成一个呈水平方向的空气旋转柱。然后，这个空气旋转柱的一端渐渐向下伸出云底呈漏斗状，这就是龙卷。有的龙卷风只有一个漏斗，有的有几个漏斗；有的只有几秒钟，有的可长达几小时。
　　龙卷风可以发生在水面上和陆地上。发生在水面上的叫水龙卷，发生在陆地上的叫陆龙卷。火山爆发和大火灾时，容易引起巨大的陆龙卷。
　　由于龙卷风有巨大的吸卷力，常能把海中的鱼类、粮仓里的粮食或其他带有颜色的东西吸卷到高空，然后再随暴雨降落地面，于是就形成“鱼雨”“谷雨”“豆雨”“血雨”甚至“钱雨”等奇怪现象。
　　火龙卷
　　在美国威斯康星卅1 57号公路布鲁塞尔以北6.6公里处，有一处龙卷纪念公园，它是为纪念1871年威廉森维尔村庄被一场罕见的龙卷夷为平地而建的。当时村里的77个居民，仅有17个幸存；那些人是死于一种火龙卷。
　　故事发生在日，一场森林大火席卷了威斯康星州东北部的格林贝湾两岸，总共可能有1000人丧生。
　　那年的10月初，这里是典型的印第安晚秋晴暖天气：微风吹拂，空气暖和而干燥。在过去几周的时间里，这里曾有多起小灌木林和森林起火，这大多是由伐木工遗留下的大量树枝权燃烧起来的。风小时，工人们和附近的人群还能控制住火势。然而10月8日正是星期天，西南风增大，使许多小火发展成熊熊大火。同时气温显著升高，从密尔沃基站的观测记录看，10月7日最高气温为19℃，而10月8日则上升为28℃。到10月8日晚，两处主要的森林大火从格林贝城附近慢慢地向东北方推进，尽管居民们全力扑救，试图阻止大火蔓延，可是烈火无情，所经之处毁掉了大量的住宅，东到弗兰克恩，西到佩什蒂戈的所有村庄全部被烧毁。
　　据大多数目击者说：那场大火伴有强烈的大风，有大量大树被风扭弯，甚至连根拔起，车库及其他建筑物的屋顶被掀开；风卷着火舌，形成龙卷样的旋涡，并发出龙卷到来前的呼啸声。人们把它称作“火龙卷”。
　　当时，佩什蒂戈附近农场的一位叫艾尔弗雷德．格里芬的说：“当我听到龙卷到来前的呼啸声时，我逃出屋子，看到远处树顶上有个像气球一样很大的黑色物体在空中转动着向我家房子靠近，一到房子那儿，轰隆一声，似乎爆炸了，到处冒出火来，顿时我家成了一片火海。”
　　另一位布鲁克也叙述道，他到后门去看正逼近的风暴时，见到一个像云或像球一样的东西向他逼来。于是，他又跑出屋子，但风很大，很难关门。这时那个球已来到他家，爆炸时一声巨响，形成一大片火焰。有一团火从后门门缝钻进屋子，席卷整个屋子，一直到了前门，即刻从地面到屋顶，处处燃烧。家中几乎没有人活着逃脱。
　　事后，据了解，布鲁克的房子离林区有相当大的距离，对一般火灾来说，是绝对安全的。而这次，除了地下室的石墙、倒塌的火炉、熔化的烟筒和破碎的瓦器外，其他一无所存。
　　为什么会产生火龙卷?据分析，大火可引起一系列涡旋，其强度从尘卷风(俗称“旋风”)那样的小旋涡，到强烈的龙卷风扰动。这种涡旋兼有风暴性大火和森林大火。其特征是：火中心上空有强烈的上升气流和很强的地面旋风。例如，～28日汉堡市发生的大火，据报道，地面风超过飓风强度。所以，日晚，威斯康星东北部的居民，实际上观察到的是“火龙卷”毁坏了他们的家园和田地。当两处主要森林大火随地面风向东北方向蔓延时，大火引起强涡旋——主要火区前骤增的下沉气流，由于旋转的烟和大量燃烧着的碎片而变得明显。奇怪的是，威斯康星外部这几场大火所造成的灾难基本上被人忽视了，或许由于它与芝加哥大火发生在同一天之故。然而威斯康星森林火灾，远远超过芝加哥大火的损失，死亡人数是芝加哥的5倍，且多毁坏土地52.6万公顷。
　　二、倾盆而下的暴雨
　　暴雨的形成
　　生命离不开水，但给人类带来雨水的大气并不总是温文尔雅，乐善好施的。它有时会像发怒一样，将巨量的雨水倾泻下来，形成暴雨。暴雨会造成江河横溢，田地淹没，冲走房屋，溺死人畜，电讯中断，交通瘫痪，给人们带来非常巨大的损失。
　　例如，1931年7月我国暴雨成灾，灾区遍及16省。长江沿岸许多城市长期泡在洪水中，武汉市积水达4个月之久。全国1／6的人口受灾，淹、饿、病死几百万人。
　　我国中央气象台规定，暴雨的标准为日降水量等于或大于50毫米。又按日降水量多少将暴雨细分为三个等级，暴雨为50～&100毫米，大暴雨为1 00～&200毫米和特大暴雨为200毫米以上。就造成灾害而言，日降水量在400毫米以上，其后果比较严重。我国台湾省的新寮地区，也有24小时降水量为l 672毫米的特大暴雨，接近世界纪录。而6 Zb时降水量极值，我国平世界纪录，为830毫米。
　　暴雨常常是从一种叫积雨云的乌云中落下的。形成积雨云的条件是大气中要含有充足的水汽，并有强烈的上升运动，把水汽迅速向上输送，云内的水滴受上升运动的影响不断增大，直到上升气流托不住时，就急剧地降落到地面。
　　积雨云体积通常相当庞大，一块块的积雨云就是暴雨区中的降水单位，虽然每块单位水平范围只有1～20千米，但它们排列起来，可形成100～200千米宽的雨带。一团团的积雨云就像一座座的高山峻岭，强烈发展时，从离地面0.4～1千米高处一直伸展到10千米以上的高空。
　　越往高空，温度越低，常达零下十几摄氏度，甚至更低，云上部的水滴就要结冰，人们在地面用肉眼看到云顶的丝缕状白带，正是高空的冰晶、雪花飞舞所致。大自然是多么奇妙啊，地面上是大雨倾盆的夏日，高空却是白雪纷飞的严冬。
　　在我国，暴雨的水汽一是来自偏南方向的南海或孟加拉湾；二是来自偏东方向的东海或黄海。有时在一次暴雨天气过程中，水汽同时来自东、南两个方向，或者前期以偏南为主，后期又以偏东为主。我国中原地区流传“东南风，雨祖宗”，正是降水规律的客观反映。
　　大气的运动和流水一样，常产生波动或涡旋。当两股来自不同方向或不同的温度、湿度的气流相遇时，就会产生波动或涡旋。其大的达几千千米，小的只有几千米。在这些有波动的地区，常伴随气流运行出现上升运动，并产生水平方向的水汽迅速向同一地区集中的现象，形成暴雨中心。
　　另外，地形对暴雨形成和雨量大小也有影响。例如，由于山脉的存在，在迎风坡迫使气流上升，从而垂直运动加大，暴雨增大；而在山脉背风坡，气流下沉，雨量大大减小，有的背风坡的雨量仅是迎风坡的1／10。在1963年8月上旬，从南海有一股湿空气输送到华北，这股气流恰与太行山相交，受山脉抬升作用的影响，导致沿太行山东侧出现历史上罕见的特大暴雨。
&&& 山谷的狭管作用也能使暴雨加强。1975年8月，河南的一次特大暴雨，其中心林庄，正处在南、北、西三面环山，而向东逐渐形成喇叭口地形之中，由于这样的地形，气流上升速度增大，雨量骤增，8月5～7日降水量达1600多毫米，而距林庄东南不到40千米地处平原区的驻马店，在同期内只有400多毫米。
　　另外，暴雨产生时，一般低层空气暖而湿，上层的空气干而冷，致使大气层处于极不稳定状态，有利于大气中能量释放，促使积雨云充分发展。
　　我国属于季风气候，从晚春到盛夏，北方冷空气且战且退。冷暖空气频繁交汇，形成一场场暴雨。我国大陆上主要雨带位置亦随季节由南向北推移。华南(两广、闽、台)是我国暴雨出现最多的地区。从4至9月都是雨季。6月下半月到7月上半月，通常为长江流域的梅雨期暴雨。7月下旬雨带移至黄河以北，9月以后冬季风建立，雨带随之南撤。由于受夏季风的影响，我国暴雨日及雨量的分布从东南向西北内陆减少，山地多于平原。而且东南沿海岛屿与沿海地区暴雨日最多，越向西北越减少。在西北高原每年平均只有不到一天的暴雨。太行山、大别山、南岭、武夷山等东南面或东面的坡地，都是这些地区暴雨日的中心。
　　当然，有些年份会出现异常，1981年在我国西北一些地区都出现了历史上少见的暴雨。有时候本来多雨的地区反而出现旱灾。
　　暴雨的形成是一个非常复杂的物理过程，而暴雨的预报也是难度较大的。目前国内外对暴雨的探测工具在不断地改进，如采用气象卫星探测得到有关暴雨的云图，用雷达观测得到暴雨的雷达回波图像。此外还使用大量的常规仪器进行探测，一些国家还配备了大型电子计算机，作为整理、分析研究和预报暴雨活动情况的工具。
　　暴雨造成的泥石流灾害
　　2003年六七月，我国云南和青海由于连降暴雨，使一些地方发生泥石流灾害。那年的7月29日下午19点21分，青海省玉树县结古镇扎曲河北部出现强降水，山洪暴发造成历史罕见的泥石流地质灾害。据气象观测站测定，此次降水是历史上出现的短时间内强度最大的降水。据初步统计此次泥石流灾害造成居民房倒塌约30余户，死亡1人，多人受伤，交通受阻，河水猛涨，部分沿河居民、地洼地区被水围困，房屋被水浸泡。
　　泥石流是一种突然爆发的破坏性极大的特殊洪流，它的祸首之一就是暴雨。泥石流爆发时，山鸣地动，响声如雷，暴雨、洪水或冰雪夹杂着泥沙、巨石混合成一股黏稠的泥浆，像脱缰的野马一样，沿陡坡奔腾而下。
　　据悉，每年的6～10月处于雨季的云南经常出现泥石流滑坡等地质灾害，是我国频发泥石流滑坡灾害的重灾区之一。由降雨引发的泥石流与云南的地质构造、地形地貌和干湿分明的季风气候有着直接的关系。云南处于欧亚板块与印度洋板块的碰撞带上，地震频繁是亚洲大陆地质构造最复杂的地区。云南地形以高原和山地为主，地势高低不一，海拔悬殊巨大，这种大的地质构造、地形地貌对泥石流的暴发提供了先决条件。此外，近几十年来，随着煤矿、铜矿等地下矿产不断被开采致使地面下沉，地质松散，当出现持续降雨及强大的暴雨时，坡度较大、土质松散的地区受直接冲击，这种地形的地方就必然暴发泥石流、滑坡等地质灾害，当地的人们和有关部门需注意防范。
　　闪电与雷击
　　我国大部分地区惊蛰开始闻雷，隆隆春雷声，给人们带来新春万物苏生的欢快；入夏以后，全国各地雷雨频繁，那一道道利剑般的闪电刺破天幕，那一声声霹雳响彻长空，狂风劲吹，暴雨如注，又给人们带来了惊恐不安。那么，雷电形成的奥妙是怎样揭开的呢?
　　我国东汉时，王充在《论衡》一书中，对雷电现象做过解释，他说：“雷者，太阳之激气也。何以明之?正月阳动，故正月始雷，五月阳盛，故五月雷迅，秋冬阳衰，故秋冬雷潜。”意思是：雷是由太阳照射激动空气而产生的，正月太阳照射开始加强，故开始打雷，五月太阳照射最强，所以雷势迅猛，到了秋冬季太阳减弱，就没有雷了。这是世界上对雷电的最早解释。到了1752年，美国大科学家富兰克林，根据实验中观察，认为云中的闪电和物体摩擦所发生之电是同属一种性质的，两者都能产生光电和声音，能点燃物体。为了证明自己的理论，1752年7月，在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子里，富兰克林冒着生命的危险，做了一次震动世界的风筝试验。他将一根金属丝缚在大风筝上，并让其与风筝上的麻绳相连，风筝升起后，麻绳被雨淋湿。当他的手靠近麻绳下端系着的铜钥匙时，钥匙上立即射出一串串耀眼的电火花。从而证明了雷电是大自然的放电现象，第一个揭开了雷电之谜。后来，人们进一步发现：积雨云是由小水滴和冰晶组成的，云的上部非常寒冷，在强风中冰晶彼此互相冲撞就带上了电，云下部上升气流十分强烈，水滴、冰晶因对流运动互相碰撞，从而使云块带上了不同性质的电荷，当带有异种电荷的云块互相接触时，便产生火花放电现象，这就是闪电。带电的粒子流在运动中使通路中的空气温度猛升，气体很快膨胀起来，放电后，被加热膨胀后的空气，很快又冷却和收缩。这样被振荡的空气发生的声音，就是我们听到的雷声。
　　千百年来，雷电所造成的雷击现象，给人类带来了无数的灾难，它能焚毁森林，毁坏房屋以及伤害性命。例如1889年秋，北京天坛公园里的祈年殿被雷火焚毁；在美国，1979年初至夏末，因雷击就毁坏了价值为2500万美元的森林。雷电特别容易击中高耸而没有安装避雷设备的物体，这是因为天空中带电荷的云块与地面发生感应，并使地面带有异种电荷，当电荷聚集较多时，其电场强度可达每厘米几千至上万伏特，就会通过高耸于地面上的物体进行中和放电，放电时的电流强度平均可达几万至20万安培，从而使高耸的物体被烧毁或受到破坏。明白了这个道理，在打雷时，千万不要在高塔、烟囱、大树等高大物体下避雨；施工单位应在高大建筑物上安装避雷针。一般避雷针的保护范围是一个45°的圆锥体，锥顶就是避雷针尖，锥底的半径与避雷针尖距地面高度相等，这就好像一顶圆锥形的帐篷，将那高层建筑物罩在里面，使其在雷雨时安然无恙。安装避雷针时，一定要注意将避雷针与地面的导线连接好，组成一个导电的闭合系统，若有断开处，不仅不能起到避雷作用，反而会招来灾祸，往往在断开处产生放电现象。
　　此外，雷电还会破坏电线杆、电器设备和架空电线，能产生高达千万伏的电压。因此，在雷雨季节里应注意切勿把电线、广播线、电话线、收音机及电视机的外接天线与架空电线或树枝缠在一起，为安全起见，雨天应将收音机、电视机的外接天线接地。
　　奇特的球状闪电和预防
　　日上午9点多，京郊平谷区天空乌云密布、电闪雷鸣，并下了暴雨。一道球形闪电突然坠落在平谷区东高村镇政府南面500米处的平三公路旁，将正在路上骑三轮车的一名妇女击倒致死。
　　球状闪电很少出现，但形式多样，大小不一，且变化多端。据目击者追述，见到的球状闪电有以下几种：
　　(1)光带相连的球状闪电。日晚，在久雨初晴的湖北省江汉平原100多米高空，出现了几团火球，直径约10厘米。奇怪的是火球中间以光带相连，并拖着扫帚似的尾巴，在空中缓缓飞行。
　　(2)小如核桃的球状闪电。日下午，河南省林县南部的罗卷村，出现了一个只有核桃大的球状闪电，但它的能量很大，在钻进了电工房后，烧黑了墙皮，炸裂了房屋。
　　(3)像探照灯似的球状闪电。日，在吉林市出现罕见的雷打雪时，有人曾经看到一个落地球状闪电在气象站办公室转了数图，然后又腾空而起，往东方飞去。它像个大探照灯，把一路照得通亮，最后落入松花江里消失了。
　　(4)由火龙变成的球状闪电。日，江苏省滨海县城天气异常闷热，气压很低(据查14时气压为1006.4百帕，较前一天同时低5.0百帕)，大约19时45分，突然一条红火龙从该县东坎镇东村东园组的村东向西飞来，飞到杨某家周围上空时，变为一只火球窜进屋内，紧接着一声巨响，一个遭雷击身亡，身上衣服头发均被烧光，两人被击昏在地，身上多处烧伤，后经抢救脱险。
　　现经科学家们多次观测研究，初步认为球状闪电也是闪电的一种，它是从原子中“拉”出来的电子和离子的混合物，往往出现在雷雨天气中。球状闪电并不全是球形的，也有梨、哑铃等形状。它的直径通常为几十厘米，也有更大或更小的。最常见的为红色和桔色，特别明亮时为绿色和蓝色，球状闪电的移动路径很奇特，有的飘浮不定，有的凌空而降，它还喜欢钻烟囱，挤门缝，有时忽上忽下，飘飘悠悠，它甚至可以在导线上滑动，有时还发出“嗡嗡”响声。球状闪电的生命史一般为几秒钟到几分钟，也有持续十几分钟的，遇人遇物后即发生惊人的爆炸，产生刺鼻的气味，造成伤亡、火灾等事故。
　　预防球状闪电的办法是，在雷雨天气，紧闭门窗，避免穿堂风。如果遇到飘浮的“火球”，轻轻地避开它，千万不要去碰它；如果球形雷意外飘进室内，千万不要跑动，因为球形雷一般跟随气流飘动。
　　奇异的黑色闪电
　　在人们的心目中，不发光的闪电是根本不存在的。的确，放电现象，特别是空中的放电现象，一般都会伴随着耀眼的光芒和隆隆的轰鸣声。然而，经过科学家们观察和对大气化学物理特性的探索，却证实了黑色闪电的存在。长期观察表明，在自然界里，在球形闪电之后，接着立即出现黑色闪电的现象是大量存在的。
　　日，在札巴洛日城，苏联著名天文学家B?契尔诺夫，曾亲眼见到一次飞快滚动的黑色闪电。当日下午17时45分，一场大雷雨正袭击该城，契尔诺夫描述说，开始时是强烈的球状闪电，不一会儿，在它后边飞过一团黑色东西，黑色闪电在灰色云层的背景下看得很清楚。这一现象使这位学者感到惊讶。更有趣的是A?包格旦诺夫上校，在大白天的莫斯科地区也目睹到一个平稳地冒着气的黑色闪电。这个球状闪电的直径有25～30厘米那么大，看上去像是雾状的凝结物，背景是淡红色，在它的周围呈现深棕色的光轮。后来，这东西像是烧红了的大火球，飞快滚动着，不久就爆炸了。
　　怎样解释黑色闪电的自然本质呢?科学家们告诉我们，这是因为大气中太阳光、宇宙射线，云的电场、线状闪电和一些物理化学因素的作用，天空中会产生一种化学性能十分活泼的微粒，是一种分子气溶胶，在电磁场的作用下，这种分子气溶胶便聚集在一起，而且能像滚雪球那样愈滚愈大，形成大小不等的球状物。这种球状物不会发射能量，但可以长期存在，由某些化学活跃分子充当“催生剂”，引起燃烧或爆炸，生成黑色闪电。
　　黑色闪电是一种最危险的闪电，因为它多次地出现在树上、桅杆上、屋顶上和金属表面上，一般呈瘤状，很容易把它看成一团脏东西，而且一旦接近它，去动它、它便会立即燃烧或爆炸。如果飞机在空中飞行时遇到黑色闪电，它会变成一般的球形闪电，立即爆炸，飞行员叫它“空中霹雳”。在地面上如果黑色闪电落在飞机机体上、雷达设备或储油罐上，要特别小心，千万不要碰它。因为这时黑色闪电很容易变成球形闪电或发生爆炸，其危险陛更大。所以，无论是飞行人员还是地面指挥人员，对它都必须予以足够的重视，并了解处置它的办法。
　　次生闪击
　　日，河北保定市上空阴云密布、电闪雷鸣。这时郊区后屯村，有位年轻妇女在室内突然身亡。乡亲们对此迷惑不解，议论纷纷。
　　原来，那天雷雨时，死者正在几年前建成的四间北房的东里间走向外间，伸手欲摘下用铁丝挂在大梁上(钢筋水泥大梁)的食物篮子。然而还未摘下，即倒地身亡。经分析认为：这可能是一次雷电“次生闪击”事件。
　　什么叫“次生闪击”呢?雷电有“一次闪击”和“次生闪击”之分。“一次闪击”，是空中雷电云的电压高到一定程度时，电流直接或间接(通过被击穿的空气柱)与地面物体接触后的闪击，俗称直接雷击或落地雷。而“次生闪击”则是地面受雷击的物体本身又产生一个电压，当高到一定程度时，又会对附近物体再次发生闪击，所以叫“次生闪击”，这都是在极短的瞬间发生的。国外就有不少这样的事例，比如1926年震惊世界的美国彼卡汀尼军火库，1976年埃及的塞贡多储油库等大火灾，就是由雷电的“次生闪击”造成的。
　　死者的住房附近，既无高大建筑，又无树木，屋顶的预制钢筋大梁也没有接地装置，这种情况，极易产生“次生闪击”。当房屋受雷击的瞬间，预制大梁上又产生了一较高的电压，同时又借助悬挂食物的铁丝，对人体造成“次生闪击”，导致伤亡。据当时目睹者介绍，雷击后，除发现屋顶有个洞，洞的一侧露出了大梁的钢筋外，悬挂在大梁上的铁丝和食物篮子，均有被烧的痕迹。
　　从这一事件中，应吸取那些教训呢?①在空旷处建造房屋，必须安装避雷设备；②屋四周多植树；③雷雨天气时，人体不要接近露天的金属物体；④不要在屋顶上尤其不要在钢筋水泥结构的房顶上，用铁丝悬挂物品。
　　雷暴与防雷
　　雷暴是伴有雷电现象的中小尺度对流性天气系统。它是由发展旺盛的积雨云引起闪电、雷鸣现象的局地风暴。由 水蒸气激烈上升形成的积雨云中，凝结有巨大数量的小水滴和冰晶，它们之间的高速碰撞使云体带上电荷。带不同正负电荷的云体相遇，便产生火花放电现象，这就是我们看到的闪电；带电粒子流在云中高速运动，使空中气温猛升，气体膨胀，放电后又急速冷却收缩，一涨一缩激荡空气发出巨大声响，这就是我们听到的雷声。雷声和闪电在高空同时出现，由于光速比声速快，所以一般都是先见到闪电后听到雷声。
　　雷暴的水平范围为几千米到几十千米，伸向高空的高度可达8～15千米；可持续几分钟到几十分钟，通常伴有阵雨、大风，有时也伴有冰雹或龙卷风。
　　雷暴是一种严重的灾害性天气，具有极强的破坏性和杀伤力，直接威胁着人们的生命和财产的安全。雷暴能变幻出各种神秘莫测的怪异景象。排列整齐的一队羊群，雷电可能有规律地间隔击毙其中的一部分；遭到雷击的人或动物，可能在皮肤表面或毛皮之内留下某种图案或“象形文字”。据悉，美国有个小男孩爬到树上掏鸟蛋，适逢雷击，落地毙命的小男孩胸部清晰地烙着那棵树的图像，枝头上还有一只小鸟，小鸟的旁边正是那个鸟窝，人们对这些现象至今还无法做出科学的解释。
　　全球从南纬60度到北纬80度都有雷暴活动，热带最多，温带地区一年四季都会出现，并在春夏最多；另外，从雷暴的分布来看，陆地多于海洋，陆地雷暴多出现在午后，海洋中多发生在暖海流水域上空，并在夜间居多。我国沿海雷暴以海南岛最多，平均每年出现100多天。
　　雷暴的能量很大，千分之几到十分之几秒的雷电放出的电能，可达到数十亿到上千亿瓦特，温度为1万～2万摄氏度。
　　雷电的功过
　　雷电是在大气中发生的伴有雷声和闪电的一种剧烈的自然放电过程。地球上每秒钟要发生100多次电闪雷鸣，每年有不少人、畜在雷电下丧生，一些建筑物被毁坏。然而，雷电也有其益于人类之处。
　　在生命起源的早期过程中，雷电曾扮演过重要角色，具有不可磨灭的功劳。生命起源的化学演化说认为，早期的地球冷却后，火山喷发出的大量气体，如氢、氮、甲烷、氨、一氧化碳、二氧化碳和水汽等，在紫外线、宇宙空间辐射以及早期地球上雷雨闪电的作用下，原始大气中生成了一些前所未有的有机化合物，并由雨水带进海洋。含有有机物的海水在亿万年的深化中逐渐合成了蛋白质、核酸等复杂的高分子物质，最后，具有自我复制和繁殖能力的原始生命体终于产生了。早在1952年，这一理论就已被美国科学家通过实验所证实。
　　雷电另一大功劳是，在人类进化史上，正是雷击森林起火，启发了人类学会用火。森林中被火烧死的动物躯体，远比活剥生吞来得有滋味，富于营养。这使远古人学会了吃熟食，促进了人体的发育及大脑的发展。雷电带来的火使人类在进化史上跨进了一大步。
　　在农业上，雷电具有多方面功劳：雷雨在生长季节会给农作物带来充足雨水。雷电会使空气中的氧和氮电离并化合成一氧化氮和二氧化氮。它们被雨水溶解，落地后与土壤中的矿物质化合成易被植物吸收的氮肥。人们发现，在常受雷电打击的高压电线附近土壤中氮肥充足，作物生长茂盛，这正是闪电在空中高温制肥的功效。有人估计，每年因雷电落到地面的氮素约有4亿吨。雷电还可引起地面和高空之间的电位差，这个电位差越大，植物光合作用和呼吸作用就越强烈。据研究，雷雨后1～2天内植物的生长和新陈代谢特别旺盛。如果在作物的生长期内有5～6次雷电，农作物成熟期将提前一周左右。
　　雷电还可净化大气环境。雷电产生时，强烈的光化学作用会使空气中的一部分氧气发生化学反应，生出具有杀菌作用的臭氧。因此，一场雷雨过后，空气中弥漫着少量臭氧，加之雷雨时空气中灰尘被冲刷，令人感到格外清新舒适。另外，伴随雷雨而上升的气流，可将停滞于对流层下面的污染大气带到10千米以上的高空，起到周围广泛扩散的作用。
　　雷电中储存着巨大的可利用的能量，它一次放电能量就达1～lO亿焦耳。美国某工程物理研究所研究证明直接引用雷电中的大脉冲电流，可产生冲击力，夯实松软的大面积基地；还可借助其放电产生的达数十万大气压的冲击功，进行相应的土木工程和各种放电加工应用。根据高频感应加热原理，利用雷电产生的高温，使岩石内的水分膨胀，从而可破碎岩石，达到爆破开采之目的。日本借助雷电进行矿山大面积爆破开采的实验已获得了成功。
　　有人认为：人类可以仿照大自然产生电能的原理，提供与天空中产生电闪雷鸣所必需的一样的条件在地面或地下建造这种类型设置，按人的意志获取廉价的能源。
　　如何防御雷电灾害
　　雷电分为直击雷、感应雷、球形雷，最常见的是直击雷和感应雷。直击雷就是直接打击到物体上的雷电，感应雷即通过雷击目标旁边的金属物等导电体感应，间接打击到物体上；球形雷则像火球一样，会飘进室内。雷雨季节来临，你知道如何防御雷害吗?
　　总的原则：一是人体的位置尽量降低，以减少直接雷击的危险；二是人体与地面的接触部分如双脚要尽量靠近，与地面接触越小愈好，以减少“跨步电压”。
　　(1)如在野外，应立即寻找庇护所。以装有避雷针的、钢架的或钢盘混凝土建筑物，作为避雷场所，具有完整金属车厢的车辆也可以利用。
　　(2)没有掩蔽所时，要远离高压输电线。高压输电线均为裸线且电压均在万伏以上，如果离高压线的距离小于18米时，容易造成极严重的触电事故。
　　(3)千万不要靠近空旷地带或山顶上的孤树，这里最易受到雷击；高树林子的边缘，电线、旗杆的周围和干草堆、帐篷等无避雷设备的高大物体附近，铁轨、长金属栏杆和其他庞大的金属物体近旁，山顶、制高点等场所也不能停留。这些地方最容易遭遇雷电袭击。
　　(4)雷电期间，如正在驾车，应留在车内。车壳是金属的，因屏蔽作用，就算闪电击中汽车，也不会伤人，因此，车厢是躲避雷击的理想地方。但是雷电期间最好不要骑马、骑自行车、骑摩托车和开敞篷拖拉机；不要携带金属物体在露天行走，不要使用手机；不要靠近避雷设备的任何部分；尽量不要使用设有外接天线的收音机和电视机，不要接打电话。
　　(5)如果你在江、河、湖泊或游泳池中游泳时，遇上雷雨则要赶快上岸离开。因为水面易遭雷击，况且在水中若受到雷击伤害，还增加溺水的危险。另外，尽可能不要待在没有避雷设备的船只上，特别是高桅杆的木帆船。
　　(6)如果在空旷的野外无处躲避，应该尽量寻找低凹地(如土坑)藏身，或者采用尽量降低重心和减少人体与地面的接触面积，立即下蹲，双脚并拢，手放膝上，身向前屈，千万不要躺在地上、壕沟或土坑里，如能披上雨衣，防雷效果就更好。在野外的人群，无论是运动的，还是静止的，都应拉开几米的距离，不要挤在一起，也可躲在较大的山洞里。
　　(7)注意当你感到皮肤刺痛或头发竖起，是雷电将至的先兆，要立即倒在地上。受到雷击的人可能被烧伤或严重休克，但身上并不带电，可以安全地加以处理。
　　(8)如有强雷鸣闪电时你正巧在家里，建议无特殊需要，不要冒险外出。但也应注意以下几点：①不宜在建筑物朝天平面(天面)上活动。因为当朝天平面发生直接雷击时，强大的雷电流可导致人员伤亡。②不宜使用淋浴器。因为水管与防雷接地相连，雷电流可通过水流传导而致人伤亡。③紧闭门窗，防止侧击雷和球雷侵入。
　　三、千变万化话雾害
　　雾的成因
　　雾和云都是水汽凝结而成，只是云的底部不接触地面，而雾却是接触地面的。因此，可以说雾就是地面上的云。当你在攀登黄山、庐山、泰山时，也许都有这样的体会：有时从山下看去，山上白云缭绕，山峦隐没其中，当登上山顶后，山峦清晰可见，白云却在我们的脚下，人如同在雾里一般。
　　根据水平能见度的不同，雾可分为重雾、浓雾、大雾、中雾和轻雾。重雾的水平能见距离不到50米；浓雾的水平能见距离为50～200米之间；大雾的水平能见距离为500～1000米之间，轻雾的能见距离在1000米以上。
　　根据成因的不同，雾又可分为辐射雾、平流雾、蒸气雾、上坡雾、锋面雾等几种。辐射雾是地面空气因夜间辐射散热冷却达到水汽过饱和状态后形成的。这种雾大多出现在晴朗、微风、近地面水气又比较充沛的夜间和早晨。辐射雾的出现，一般表示当天的天气晴好，因此有“十雾九晴”的说法。平流雾是由空气的水平流动造成的。当暖湿空气流经冷的地面或海面，空气的低层因接触地面或海面而冷却，使水气凝结而成雾。平流雾的出现，一般预示两三天内要下雨。锋面雾产生于冷暖气团交锋的锋面地带。我国梅雨季节常出现这种锋面雾，它也是阴雨天气的预兆。
　　我国雾最多的地方要数四川的峨眉山了。年间平均雾日多达323.4天，差不多天天有雾。
　　雾对航海、航空和农作物都有很大影响。如海上航行一旦遇上了浓密海雾，船只可能迷失方向，甚至发生触礁、搁浅、碰撞等事故；飞机遇上大雾天气就难以起飞或降落；农作物在一直多雾阴冷的天气里，产量和质量都会受到影响。
　　冷凝的雾淞和雨淞
　　雾淞俗称“树挂”，雨淞俗称“水柱”。
　　在寒冷的冬季，近地面有雾，而且雾内小水滴的温度已在0℃以下时，一些树枝、电线或近地面物体的突出部位，有类似霜一样的乳白色凝结物，这就是雾淞。
　　雾淞有两种。一种是过冷却雾滴碰到冷的地面物体后迅速冻结成粒状的小冰块，叫粒状雾淞，它的结构较为紧密。另一种是由过冷却雾滴凝华而形成的晶状雾淞，结构较松散，稍有震动就会脱落。
　　如果在近地面存在一个逆温层，即温度白地面向空中有逐渐递增的趋势，那么当云中的过冷雨滴降至温度低于0℃的地面及树枝、电线等物体上时，会立即冻结成透明或半透明的冰层，使树枝或电线等变成粗粗的冰棍，有时还边滴淌、边冻结，结成一条条长长的冰柱，这就是雨淞。雨淞也叫冰凌、树凝，形成雨淞的雨称为冻雨。
　　我国大部分地区雨淞都在12月至次年3月出现。雨淞最多的地方是四川的峨眉山，平均每年出现135.2天，最多的年份出现167天。雾淞出现最多的地方是在吉林省的长白山，年平均出现178.9天，最多的年份有187天。
　　严重的雨淞会压断树枝、作物、电线，影响交通。如河北承德于～28日出现一次罕见的雨淞，使60多万棵树折断。
　　雾对人类的危害
　　日，中国气象局国家气候中心发布了一条有关冬季大雾的气象公告：“11月以来大雾及影响情况分析”。该公告称，11月以来，我国中东部地区多次出现大范围的雾或大雾天气，特别是11月30日至12月3日，我国江南、江淮、西南和华北平原的大部地区先后出现的雾和大雾天气，是入冬以来影响范围最大的一次大雾天气。气象专象告诫我们，冬季大雾天气造成的负面影响应当引起充分警惕。
　　事实上，这次大雾造成北京首都机场12月1日有800多架次航班延误，2日又有600多架次航班延误，上万名旅客滞留首都机场。受大雾影响，铁路客流明显增加，北京站和北京西站比平日增加1 JTA。京津、京开、京沈、京石等高速公路相继封闭。大雾还造成空气质量下降，污染加重。由于雾天空气中有害颗粒物增多，且污染物不易扩散，致使心血管、呼吸道疾病患发几率上升。北京市连续几天空气质量达到中度或重度污染，导致医院看呼吸道疾病的患者明显增加，其中尤以体质较弱的老年人居多；天津市心脑血管疾病患者呈现明显增多趋势，呼吸系统疾病患者人数也有所上升。
　　人体健康与气象变化息息相关，剧烈的天气变化往往导致疾病的发生或加重。如寒潮的侵袭可以诱发感冒、气管炎；气压、温度、湿度的大幅波动可以使关节痛加重；冷锋的活动能促发心绞痛；在低气压的控制下，气压突然下降、气温相对升高而出现闷热天气时，一般人的情绪容易出现波动、焦躁不安，儿童易受刺激，出现骚动、哭闹、叫喊等一系列异常行为。
　　雾，是一种常见的天气现象，尤其是在冬季，浓雾天气更为常见。浓雾不仅导致公路、铁路、水路、航空交通受阻，电网故障，给生产、生活带来影响和威胁，而且还会损害人体健康。20世纪震惊世界的烟雾事件之一，1952年12月初，浓雾笼罩英国伦敦，造成污染物大量聚集，使成千上万的居民患上了呼吸道疾病，4天中就死亡4000多人；1962年12月，伦敦再次发生烟雾事件，死亡也达1200多人。因此也有人称浓雾为“冬季杀手”。
　　浓雾“杀人”还有一个“帮凶”，它的名字叫“逆温”。在通常情况下，大气温度的垂直分布是温度随着高度的升高而降低的，高度越高，温度就越低。但在一定条件下，对流层(地面至2 000米高度)中会出现气温随高度增高而升高的现象，这就是逆温现象。逆温的存在可以阻碍空气垂直运动的发展，使逆温层下的烟雾、杂质不易穿过逆温层向上扩散，污染物无路可走，只好“流毒人间”。同时，有逆温时，一般风速都很小，污染物更不易扩散。因此，逆温层强度越大，层次越厚，维持时间越长，其污染就越重。
　　然而，真正致使浓雾和逆温成为“冬季杀手”的元凶却是大气污染。据研究，城市的尘埃含量比农村的高10倍，一氧化碳高30倍，二氧化硫高40～50倍。当有浓雾时，大气污染物会发生物理化学反应而形成新的物质，其毒性比原污染物大得多。如二氧化硫在大气中被氧化后与雾滴结合，形成硫酸气溶胶，其毒性提高1 O倍以上；若再与光化学烟雾(氮氧化合物与碳氢化合物共存于大气中，经紫外线照射就产生光化学烟雾)相遇，毒性则更大更剧烈。二氧化碳和二氧化硫均具有吸水性，更易形成浓雾，并维持浓雾经久不散，使污染物长时间滞留在低空，加重了大气污染的危害。
　　专家研究指出，冬雾中的有毒物质和致病微生物是浓雾和逆温危害人体健康的根本原因，酸、胺、酚、苯等有毒物质及各种病原微生物滞留其中，积聚浓度达到一定程度，就会刺激人体的某些敏感部位，引起气管炎、喉炎、结膜炎和一些过敏性疾病，对于年老体衰者，可能危及生命。专家建议，在空气污染严重的地区和城市，当浓雾出现时，应尽量减少外出；养成雾日出门戴口罩、手套及防护衣的习惯，以防有毒物及致病微生物从口腔、皮肤侵入，回家后应及时清洗手、脸、足等部位；有晨练习惯的人应改室外锻炼为室内锻炼；要加强自我监察，注意身体感受和反应，若有不适，及时就医。
　　杀人的城市烟雾
　　自从20世纪30年代以来，比利时、美国、英国、日本等先后发生了烟雾事件，造成了很大的危害。
　　这就是世界八大公害事件。总计发病和死亡者达数十万人，而这8次事件都有浓雾和逆温的存在。其中烟雾事件占了5起，影响的范围也很广。最有代表性的是英国伦敦烟雾和美国洛杉矶光化学烟雾，它们代表了两种不同类型的烟雾。伦敦烟雾主要是由硫氧化物引起的还原性烟雾；洛杉矶烟雾是由过氧化物和臭氧引起的氧化性烟雾。
　　在一定的地理条件和气象条件下，大气污染物会在一定地区集聚起来。伦敦烟雾事件就是这样形成的。伦敦是一座具有两千多年历史的大城市，处在泰晤士河下游的开阔河谷中。～8日，伦敦地面无风，当时正值寒冬季节，气温很低，潮湿而沉重的空气压在伦敦上空。伦敦一连数天沉浸在浓雾之中，不见天13，而成千上万个烟囱照样向空中喷吐大量黑烟，尘粒浓度为平时的10倍，二氧化硫的浓度为平时的6倍，烟雾中的三氧化二铁使二氧化硫氧化产生硫酸泡沫，凝结在烟尘上形成酸雾。四天中死亡4000余人。在以后的两个月中，陆续又有近8000人死亡。因为当时弄不清原因，不能采取防治措施，导致伦敦在1957年和1962年又发生烟雾事件。1962年，英国当局对1952年和1962年两次烟雾事件作了对比，才算弄清了烟雾发生的原因。
　　光化学烟雾是大气污染经过复杂的光化学反应，在一定地理、气象条件下形成的。它的形成必须有充足的阳光，适量的氮氧化物和碳氢化合物以及不利于污染物扩散的地理、气象条件。美国洛杉矶由于具备上述三个条件才发生了光化学烟雾。洛杉矶是美国一个工业城市，临海依山，处在50千米长的盆地中。20世纪40年代初期，洛杉矶就出现了一种浅蓝色的烟雾。这种烟雾有时连续几天不散，使许多人喉咙发炎，眼睛、鼻子受到刺激，还出现头痛、恶心等症状。经过长期调查研究，直到1951年才发现这种烟雾是由汽车尾气造成的。当时，洛杉矶有250多万辆汽车，每天消耗汽油1.6万升。这些汽车排放大量的氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳，由于洛杉矶的夏季和早秋季节阳光强烈，尾气在日光紫外线作用下，发生光化学反应，形成以臭氧为主的光化学烟雾。这种烟雾使人眼睛红肿、喉咙疼痛，严重呼吸困难、视力减退、手足痉挛，如长期受害，会引起动脉硬化，生理机能衰退。
　　现在，凡是汽车集中的城市普遍存在光化学烟雾的威胁，而且缺少有效的办法去消除。
　　人工怎样消雾
　　为减轻雾的危害，美国、英国、法国等许多国家已经开始用科学的方法进行人工消雾。我国在北京、合肥、成都、上海等城市也都进行过多次消雾试验，并且获得了成功。
　　雾分两种：雾中温度在0℃以上，由小水滴组成的叫暖雾；雾中温度在0℃以下，由过冷水滴和冰晶组成的叫冷雾。人工消冷雾主要是根据“冰云和水云混合产生降水”的理论来操作的。一般情况下，温度降到0℃时，水汽也不会凝结，以过冷水滴的形式存在。所以，在云雾中，必须要有凝结核，水汽才会以凝结核为核心，结成冰晶，冰晶又会吸附余下的液态小水滴而变大，当冰晶体增长到足够大时才会降落。而在实际云雾中，当气温低于O℃但高于一IO℃，有一半以上是未凝结的过冷水滴，当气温降到-20℃时，过冷水滴才大量减少，变成冰晶，到气温降到-40℃及更低时，云雾中无论有无凝结核，水汽都会直接凝华成冰晶。因此，科技人员在消雾研究中想到了向云雾区播撒干冰来充当冰晶。把干冰播撒在云雾中，既可以降低云雾中的气温，增加冰晶数量，又可以使水汽凝结在小冰晶上，促使小冰晶增大后降落。所以，用播撒干冰的方法，可以消除大面积的雾。以后科技人员又发现碘化银、丙烷、液氮等物质都可以用来消冷雾，经过试验后都获得了成功。
　　消冷雾的技术方法相对比较成熟，而消暖雾要比消冷雾困难，但是经过气象工作者的反复试验研究，已经积累了不少经验，主要有三种方法：吸湿法，在雾中播撒氯化钙溶液或尿素、盐粉等物质以消除雾中的水汽；加热法，在雾区安装能喷射高温气体的发动机系统，加热空气，以蒸发雾滴；扰动混合法，用螺旋桨搅拌，使上下干湿空气混合，消除雾气。例如，1984年，我国空军在北京西郊、南苑机场用飞机播撒盐粉作吸湿剂进行消云、消雾，确保了国庆35周年庆典的顺利进行。
　　四、冰雹雨雪成大灾
　　冰晶连成的雪
　　雪和雨一样，都是云凝结而成。当云中的温度在O℃以上时，云中没有冰晶，只有小水滴，这时只会下雨。如果云中和下面空气温度都低于O℃，小水滴就凝结成冰
晶、雪花，下落地面。
　　雪花是一种美丽的结晶体，它在飘落过程中成团地攀联在一起，就形成雪片。单个雪花的大小通常在0.05～4.6毫米之间。雪花很轻，单个的重量只有0.2～0.5克。无论雪花怎样轻小，怎样奇妙万千，它的结晶都是有规律的六角形，所以古人有“草木之花多五出，独雪花六出”的说法。
　　雪花的形状与它形成时的水汽条件有密切关系。如果云中水汽不太丰富，只有冰晶的面上达到过饱和，凝华增长成柱状或针状雪晶；如果水汽稍多，冰晶边上也达到过饱和，凝华增长成为片状雪晶；如果云中水汽非常丰富，冰晶的面上、边上、角上都达到过饱和，其尖
角突出，得到水汽最充分，凝华增长得最快，因此大都形成星状或枝状雪晶。
&&& 我们常见的雪是白色的，但有时也会出现红雪、黄雪、黑雪、绿雪、褐雪等彩雪。它们都是在特殊的环境和条件下形成的。例如，在那些终年冰封的永久性冰雪地带，生长着大量的含有红色素的藻类，白雪就被红藻沾染而成红雪；绿雪常见于北极，西伯利亚和阿尔卑斯山等地，它主要是由绿藻类的雪生衣藻和雪生针联藻的大量繁殖而形成的；在我国天山东段与沙漠相邻的地区，有时会出现因夹着黄
色尘土而使白雪变黄的黄雪。
　　雪对人类有很大好处。首先是有利于农作物的生长发育。因雪的导热本领很差，土壤表面盖上一层雪被，可以减少土壤热量的外传，阻挡雪面上寒气的侵入，所以，受雪保护的庄稼可以安全地越冬。积雪还能为农作物储存水分。此外，雪还能增加土壤肥力。据测定，每1升雪水里，约含氮化物7.5克。雪水渗入土壤，就等于施了一次氮肥。用雪水喂养家畜家禽，灌溉庄稼都可以收到明显的效益。
&&& 降雪还有一个好处是，能使浮游在空气中的灰尘、细菌随着雪花沉落地面，有些病毒被冻死了，病原减少了。雪后，空气新鲜、清洁，对人体健康大有好处。
　　雪对人类有利也有害。在三四月份的仲春季节，如突然因寒潮侵袭而下了大雪，就会造成冻害。所以农谚说：“腊雪是宝，春雪不好。”
　　彩色的冰雪
&&& 大自然的冰、雪素以白色晶莹著称。历来人们爱用白雪无暇来形容纯洁、善良的品行。“白雪皑皑”也已成为习惯用语，殊不知在自然界还有奇特色彩的冰雪呢!
&&&人们在冰冻的悬泉和流冰上能看到浅蓝绿或绿色的冰。这是雪粒(雪花团或冰晶)或冰内挟带空气形成气泡，气泡散射和吸收光线所引起的。在冰川的裂缝和一些雪坑里也能呈现出奇异的比蓝天还蓝得多的鲜艳色彩。
&&&虽然纯洁的冰块吸收红光多于蓝光，但大范围的冰在光被透射以前可呈鲜明的蓝色。美国宾夕法尼亚的气象学家布赫兰说：可以看到在很大的、纯洁的、均匀的冰块上透射出蓝光。由于雪的多次散射作用，故很小的雪团也能显出蓝光。
&&& 由冰粒构成的雪能散射大部分的入射光，在光到达某一深度以前，由于光在冰粒之间反射，因此使得光所通过的路径增长了。长的路径使雪面能吸收到较多的外来光。
& 极地探测者和登山运动员对蓝雪最为熟悉。年由瑞典、美国、挪威人组成的极地探险队曾记录了他们在南极所见：在雪坑和雪隧道中透出鲜明的蓝光。有时通过一个雪隧道，在接近地表处可看到洞内散射出美丽的深蓝色光。在一个小隧道里，进行了仪器测量，测量结果，认为这种美丽的颜色是雪的滤光作用造成的。在最上面的隧道里，光呈蓝白色，但到0.5～1米深处变成为深蓝色。
&&& 当布赫兰行进在积雪覆盖的山上时，他目睹了这种现象，他说：“我每次用冰斧在雪上打洞后就离开这些小蓝洞。”他回忆说：“它们实在奇异。”
　　布赫兰拍摄下了这一奇异的景象。他在没有溶化的纯净的雪上打了一个约1米深的窄孔，孔径正好与摄影机镜头直径相等，以使在拍摄时不至于有外来光线进入洞内。拍摄结果，照片清楚地显现出有蓝色光透入了积雪里面。
　　沿着孔的边缘，随着深度的增加，颜色会发生明显的变化。布赫兰说，开始是浅黄色，深度增加后，成为浅黄绿色，蓝绿，然后是湛蓝。最后，如果孔的深度足够的话，光可被全部吸收，到那时光和颜色就完全消失了。这些颜色也取决于雪粒的大小和雪的厚度。
　　有人误以为这种蓝色光与大气中的杂质散射光来源相同：分子和很小的尘埃在大气中散射蓝光比红光多，因此无云的天空呈蓝色。但倘若这种类型的散射也发生在雪上，布赫兰证实，这种透射光应是红色而不是蓝色。因为在大范围的雪粒上，所有波长的可见光会被均匀地散射，但由于吸收红光将形成红色。
　　有人提到画家经常描绘雪的景色，为什么总把阴影里的雪描绘成蓝色呢?这是否是蓝天的反射呢?布赫兰说：“事实上，在没有阳光照射的雪的阴影里，天空反射给积雪的是暗蓝色。这就是说，天空的反射光与雪洞中的蓝色透射光是毫无关系的。”
　　在含有气泡的，冻结的悬泉和流冰中所反射出来的光呈淡绿色。这是空气泡捕获了冰上的散射光的缘故。当白雪和周围空间的黑暗反差明显时，这种效果最易见到。
&&& 在寒冷的冬天，可以看到沿着公路边下垂的悬泉会出现绿或蓝绿色。其特征是它不如周围的雪那么明亮。
&&& 布赫兰还对含有气泡的冰和冰粒组成的积雪中的反射光的特点作出了数学模型，并进行了推导演算。计算结果，认为这种冰里所反射的光的色彩应呈浅绿色。
　　冰的反射色能被用来估算冰的强度和结冰时间的长短。例如，在极地的冰，第一年是充满气泡的白色冰。由于内含大量气泡，因此在光发生散射以前，它所通过的路程很短，而且几乎不吸收光。
　　一到夏季，冰面出现了融化层。随着冬季的又一次降临，冰面上又有新的冰层覆盖。这冰层压缩剩余的空气泡，此时，光进入冰层后需通过较长的途径才能到达内部。这样，它的反射光就透出蓝绿色或蓝色。
　　蓝绿或蓝色冰内含有少量的空气泡，也说明结冰时间较长，而且远比白冰坚实得多。一些极地研究人员了解了冰的这一性质后，就在蓝冰上建立长期的浮动营地。同样对登山运动员来说，在蓝绿冰上爬山比在白冰上登山其危险性也要小得多。
　　雹云孕育的冰雹
　　冰雹是从发展强盛的雹云中形成降落下来的，所以常常与雷暴雨同时出现。大小不等的冰块落到地面，大的如鸡蛋、核桃，小的像黄豆、米粒。有一年，我国甘肃省的平凉地区曾降过一次大冰雹，最大的一颗竞达50多千克重。
　　雹云是积雨云的的一种，它与一般的积雨云有所不同：雹云的云底较低，一般离地面只有几百米，而云顶却很高，可达十几千米，云体相当高大深厚，大都呈暗红色或灰黄色。
　　雹云内部有三个不同的层次云体的下部是由水滴组成的暖云(温度在O~C以上)；云体的上部是由冰晶、雪花和过冷水滴组成的冷云(温度在0℃以下而未冻结的水滴)；云体的中部是冰水共存的区域。在这种既有水滴又有冰晶、雪花的混合云体中，水汽很容易直接凝华在冰晶上，并使冰晶迅速增大为冰粒。当冰粒大到0.1毫米左右时，就要随着云中的垂直气流上下来回翻腾。当云中的上升气流比较强烈时，冰粒就被送到云的上部，一路上与过冷水滴、冰晶及雪花相碰撞，逐渐凝结成一个不透明的白色冰核，称为“冰雹胚胎”。
　　当云中的上升气流减弱时，这个冰核又要从云的上部降落下来。由于云体下部的温度比较高，冰核落到这里，表面一层冰雪开始溶化为水，同时又有一部分水滴粘附上去。当再碰到猛烈上升气流时，这个冰核再次被带到高空，黏附在它外面的一层水滴又开始冻结成一层冰壳。由于雹云中的上升气流时强时弱，变化无常，所以冰雹胚胎就这样一次又一次地被托上去，落下来，经过几次到十几次的反复，冰雹胚胎越长越大，分量越来越重。当云中的上升气流再也托不住它的时候，就从云中一落千丈地掉下来，成为我们所见到的冰雹。冰雹天气一般多出现于夏季闷热的午后。
　　冰雹是一种破坏性很大的灾害性天气。一场重雹灾常使大批作物、果树、蔬菜遭到毁灭性的打击，即将成熟到手的庄稼也会颗粒无收，有时还直接威胁着人民生命财产安全。现在，虽然有了一些人工防雹、消雹的方法，但还不能从根本上制服冰雹灾害。
　　雹雨风雪昼夜间
　　冰雹、雷雨大风是我国江南地区春夏季较为常见的自然灾害性天气，在这个季节出现8级以上的偏北大风和鹅毛般的大雪实属罕见，如果不是亲眼目睹，谁也不会相信这四种通常发生在不同季节的天气现象，居然在前后不足20个小时的时间内，在江西省出现了。
　　这种古怪的天象发生在日下午4时51分至25日0时42分，江西省北至九江市，南至寻乌县，先后雷鸣电闪，风雨交加，13个县市出现了冰雹和雷雨大风，最大冰雹直径达2厘米。紧接着北风呼呼而来，仅24日24时49分至25日10时33分，江西中北部就有15个县、市出现了8～9级的偏北大风，最大风速达每秒21米。由于气温急剧下降，25日上午，早已是春暖花开的江西中、北部竟然下起了鹅毛般的大雪!
　　先后仅仅18个小时左右，人们却感受到了春冬两季的四种天气，既遭受了冰雹的袭击，又领略了北国风光，真是气象万千、无奇不有啊!
　　为什么昼夜之间能发生两个季节的四种天气现象呢?对此需要首先了解一下产生冰雹、雷雨大风、偏北大风和大雪的气象条件。
　　冰雹、雷雨大风和强降水一般是相伴出现的，气象上称之为强对流天气。这种强对流天气通常发生在春、夏季，它是由于当时大气中贮有不稳定能量，在一定的触发机制下大量释放出来而形成的。简单地说，就是从近地面到3000米左右的大气状态是高温高湿的，气层下暖上冷，下轻上重，很不稳定，这时若有冷空气从北方南下，扰动并抬升这层不稳定的暖湿空气，或者5000米高空有干冷空气经过，那么大气中的不稳定能量就会释放，垂直对流运动就加强发展。在这种情况下就有可能产生冰雹和雷雨大风等强对流天气。
　　而偏北大风则是由于有冷空气从北方南下所致。下大雪的气象条件是什么呢?天冷才会下雪，这是一般的常识。当湿空气爬升到一定高度后，由于冷却凝结而生成云，凝结发生在0℃以下时，云中便是冰晶和雪花，若低层空气很冷，也在O℃左右或以下，则雪花在下降过程中就不会融化，而出现下雪天气。以南昌市为例，在降水所需的水汽条件和上升条件都得到满足的情况下，如果地面到5000米高空的空气温度都在O℃左右或以下，那么就有可能下大雪了。
　　了解了产生冰雹、雷雨大风、偏北大风和大雪的气象条件后，再看看3月24-25日的天气过程。
　　3月24日傍晚前，由于西南气流很活跃，江西上空是从海洋上来的暖湿空气，大气中已经具有相当多的水汽和不稳定能量。这时，北方正好有一股很强的冷空气南下并逼近了江西，触发了不稳定能量的释放，于是便发生了24日晚全省性的冰雹、雷雨大风天气。紧接着，冷空气大举南下，致使江西中、北部刮起了8级以上的偏北大风。次日上午，气温急剧下降，南昌市近地面到5000米高空空气的温度都在O℃左右，降雪的条件满足了，于是大雪纷飞，好似一派北国风光。
　　综上所述，3月24-25日江西省出现的四种天气现象是在各种气象条件都满足的情况出现的，因此虽然罕见．却是不奇怪的。
　　大冰雹形成之谜
　　在炎热的夏日午后，地面温度高达30℃以上。有时，突然间乌云滚滚而来，闷雷横闪齐作，鸡蛋大的雹块从天而降。大热天竟出现温度低于0℃的固体降水，在科学不发达的过去，自然会引起人们的恐惧，以为神灵在发怒施威。随着科学技术的发展，这个谜正在逐渐解开。
　　1．雹块冠军& 古今中外，关于巨大雹块的记载和传说比比皆是，如《后汉书》中记载说：“延光二年(公元123年)河西雹如斗。”许多人都说见到过面盆、车轮大小的雹块。国内外书刊上也常有类似的报道。
　　那么是否真有那么大的冰雹呢?
　　由于冰雹及和它伴随着的恶劣天气经常给农业、交通、航空和电讯等带来严重威胁。近年来国内外都开展了对冰雹的科学研究。大量的观测发现，直径6～8厘米的雹块已属罕见。目前世界上公认的雹块冠军直径为ll～12厘米，重776克，是日在美国堪萨斯州发现的。用电子锯切片照相，证明它确实是一个单一雹块，有透明和不透明的几层。
&&& 2．雹块形成的奥秘雹块具有特殊的结构，像洋葱一样，有好几个同心层，而且是透明层和不透明层相间分布。
　　雹块中心是一块不透明的雾淞状冰，呈圆锥形或球形，被称为雹胚。雹胚外面包着一个透明冰层。大雹块一般有四层或更多层，最多观测到有九层。具有层次结构是所有单一雹块的共同特征。那么雹块的奥秘是否可以从这里揭开呢?
　　我们知道，随着高度增加，气温明显下降，即使是盛夏，5千米以上高空的气温仍在0℃以下。这时空气中的冰晶与过冷却水滴碰撞合并，形成空隙大、密度小的不透明冰——霰。那么透明冰层又是怎样出现的呢?
&&& 最简单的想法是：霰形成后从高空降到O℃以上的高温区，表面融化成液态水，排出空隙中的空气，上升气流又把它携带到高空0℃温度区，再冻结不就变成透明冰层了吗?
&&& 但为什么大雹块又有好几层呢?人们推想，如果雹块在云中反复升降，几次通过0℃层高度，凝结、融化，再凝结不就形成了透明层与不透明层交替出现的大雹块了吗!
　　随着气象科学的发展，人们逐步认识到上述想法太简单了，它回答不了关于雹块结构的许多问题。例如：为什么透明层常常比不透明层厚?为什么同是一层有的地方厚有的地方薄?为什么雹胚有时偏在雹块的某一侧?为什么出现盘状、柱状甚至长几只脚的雹块?
　　云雾物理学家根据观测和实验，提出了一些新的解释。
　　观测发现：在0～-2℃甚至更冷的云层内，云滴并未冰结，仍是液态水，被称作过冷却水滴。过冷却水滴和云中的雹胚相碰时，一触即冻，并释放潜热，使雹面温度升高到0℃，雹块就可以在其表面保持液态水的状态中长大，形成透明冰层。这就是湿增长。如果雹块表
面由于热传导和蒸发冷却作用而大量损失热量，在撞冻过程中雹块表面得到的热量不足以补偿所损失的热量，冻结中各个水滴之间空隙大，便形成了不透明冰层。这就是干增长。
&&& 现在可以明白了：雹块中密度小的不透明层是在干增长过程中形成的，密度大的透明层是在湿增长过程中形成的。这样，关于雹块层结的许多特殊现象也容易解释了。
　　3．大雹块为什么有好几层冰雹是在积雨雨云内的上升气流中形成的。这种雹云(雹云指发生雹时的积雨云)内有一支强而窄的上升气流，这支上升气流是随着雹云一起向前运行的。
　　小雹块刚形成时，强大的上升气流把它带到高空，到了云顶附近，它的末速已大于上升气流，顺着高空风便在前方被向下抛了出来。当它下降到一定高度时，掉进了从后面移来的倾斜上升气流中，重新上升增长，以后又会从下风方抛出。反复数次，就长成了有几个透明和不透明层相间的大雹块。一般说，四层的大雹块要循环升降两次才能形成；六层的特大雹块要循环升降三次。由于一个雹块能几次落入强上升气流区而上下循环多次的机会太少，因此，犬雹块总是十分罕见的。
　　有人对降在英国地面的一个直径达6厘米的五层球形雹块进行同位素分析，推断出这个雹块确实是在雹云中几次升降循环长成的。这个雹块的雹胚(直径O.54厘米)在5.3千米高度已形成，然后下降到4.8千米并稍有增大(直径1.2厘米)，接着便在上升气流中长距离上升到8千米并成倍增长(直径2.4厘米)，又稍降到6.5千米(直径2.7厘米)，以后再次上升到8.6千米高度，又一次成倍增长(直径5.4厘米)，最后再缓慢下降到地面。
　　怎样预防冰雹
&&& 冰雹是一种常见的自然灾害，采取以下措施能防止冰雹给农业生产带来的危害。
&&& 1．采取有利的农业技术措施预防冰雹根据冰雹出现的季节，使作物收获躲过冰雹的危害。如收获期的小麦易受雹灾，在种植措施上，应考虑适时早播，或种植早熟品种，使之提前收获，躲过降雹季节。当采取此种措施仍不能避免受害时，则要调整作物种植。在降雹较
多的地区应选择硬杆作物种植，如玉米、谷子等，这些作物虽受雹害但易于恢复生长。当作物受灾后，要加强田间管理，如及时培土、中耕、浇水、施肥，精心管理，使作物尽快恢复生长。
　　2．改变当地的气候环境预防冰雹& 大力植树造林是减少冰雹危害的好方法。如我国云南、广西等西南山区，过去冰雹危害较多，由于几年来大力开展了植树造林，调节了气候，从而使冰雹大为减少；改良裸露的盐碱地，也是减少冰雹的好办法。
　　3．人工方法预防冰雹& 此种方法又可分为“防和消”。防是在有条件的地方，根据天气预报和群众经验，当得知冰雹来临时，在重点作物或关键作物上搭设防雹棚或防雹罩使作物免受危害，效果十分显著，但费工费物是一大不足。消，是用人工方法消除冰雹，用土炮、土火箭等办法消除冰雹在我国各地早已广为运用，也收到一定的效果。近年来，不少地区使用高炮或火箭发送碘化银弹入云的办法，以增加冰晶核，致使大冰雹不能形成。使用火器防雹，要注意适时、狠、准，即在雹云刚刚形成时及时打，雹云压顶时狠狠打，对雹云腰、云头、云根要打得准。这“三打”就是打上升气流较强的关键部位，使冰雹不能形成或变成软雹，不能危害庄稼，效果是比较好的。
　　五、席卷大地沙尘暴
　　漫天黄沙滚滚来
&&& 日，内蒙古中部和华北平原北部出现了一场严重的沙尘暴天气。北京处在冷锋后部，西北风劲吹，风力渐增至5至6级，地面沙尘被卷起，出现扬沙现象，天空渐渐变得灰暗，阳光异常惨白，至下午4时许，天空已是一片昏黄，太阳已不可见，水平能见度降至仅数百米，扬沙发展成为沙尘暴。6至7级的西北风挟带着大量沙尘，铺天盖地弥漫了北京的每一个角落，密密麻麻的沙粒打着行人的面颊。4时半前后，遮天蔽日的黄沙曾一度使天空出现绚丽的桔红色，这是以往北京地区有沙尘暴时少见的色彩。
&&& 专家分析，开始造成北京天空灰白的扬沙现象，是本地表层土被狂风卷起所致，是“本地货”，但1小时以后使北京天空变得昏黄以至桔红的沙尘暴就不单是“本地货”了。
　　从卫星云图上看，那天早晨，内蒙古中部至华北平原北部上空还是碧空。到了中午，伴随着地面扬沙、沙尘暴的出现，在内蒙古中部的浑善达克沙地上空出现了由沙尘组成的云系。随后，沙尘云迅速向南扩展，至下午3时，这块沙尘云南界逼近北京。6时，从内蒙古中部至华北平原北部的大范围地区均为罕见的盾状沙尘云系所覆盖。云图的增强显示表明，沙尘云的云顶温度约为-30℃左右，大致与500百帕层的气温相当，可知沙尘的垂直高度大约为5～6千米。
　　就影响程度而言，吹沙天气可分为三种：一种称为扬沙，这时地面风力较大，地表沙尘被风吹起，弥漫于空中，水平能见度在1千米以上；第二种叫沙(尘)暴，它比扬沙更甚，水平能见度因沙尘影响已不足1千米；第三种叫做浮尘，它是上游的沙尘被高空风输送到本地上空而使高空有沙尘悬浮的现象，这时，地面风力往往不大，也无扬沙现象。例如，黄土高原出现大范围的扬沙、沙暴后，黄土被高空强西北风一直输送到了长江中下游地区，使江南水乡的人们也目睹了来自黄土高原的黄色浮尘。
&&& 扬沙和沙尘暴多出现于春季4月份，西北、华北是其多发地域，其中尤以黄土高原、内蒙古高原和西北戈壁、沙漠地带最甚。
吹沙天气，有害无利，它会大大加剧土壤失墒，影响农业生产和牧区放牧，对交通运输、高空作业等户外工作也有不同程度的影响。同时，空气中充满沙尘，对人体也十分有害。
　　6年来沙尘暴的频率及分布
&&& 中国气象局公布了1999年至2004年我国沙尘天气的发生频率分布。
&&& 1999年，我国共出现9次沙尘天气过程，其中强沙尘暴天气2次，沙尘暴天气2次，扬沙天气5次。
&&& 2000年，我国共出现14次沙尘天气过程，其中强沙尘暴天气2次，沙尘暴天气7次，扬沙天气5次。
&&& 2001年，我国共出现18次沙尘天气过程，其中强沙尘暴天气3次，沙尘暴天气11次，扬沙天气4次。
&&& 2002年，我国共出现12次沙尘天气过程，其中强沙尘暴天气4次，沙尘暴天气7次，扬沙天气1次。
&&& 2003年，我国共出现7次沙尘天气过程，其中强沙尘暴天气1次，沙尘暴天气1次，扬沙天气5次。
&&& 而2004年春季(3～5月份)，我国共出现1 5次沙尘天气过程，其中1次为强沙尘暴，5次沙尘暴，9次扬沙天气过程。各月分布情况：3月份7次，4月份4次，5月份4次。在各月中以3月份发生沙尘天气频率最高，其中1次强沙尘暴和2次沙尘暴天气过程。3月27日的强沙尘暴给内蒙古锡林郭勒盟地震灾区造成重大损失。
&&& 近6年中，我国春季共出现沙尘天气过程75次，平均每年12.5次。2004年春季，我国北方地区出现15次沙尘天气过程，高于近5年平均值2.5次。
&&& 2004年3月份，沙尘天气过程(7次)占春季沙尘天气总次数的46.7％，发生次数高于年春季平均值(对应值分别为4.6次、占33.8％)。此外，2004年春季强沙尘暴的强度不及年。
　　我国这几年沙尘天气成因初析
&&& 1．持续少雨& 我国北方自1997年少雨大旱之后，1999年、2000年、2001年又3年持续少雨。其中，华北、东北大部、黄淮东北部及西北的部分地区3年中的年平均降水量比常年偏少2～3成、部分地区偏少达4～5成，降水量已降至近几十年来的最小值。今年1月至3月，华北大部、西北大部及辽宁、吉林、黑龙江3省的部分地区降水总量在10毫米以下，东北大部、黄淮大部、西北东南部及新疆北部等地一般有10～50毫米。与常年同期相比，华北大部、东北西部的部分地区、黄淮中北部及西北的部分地区偏少3～5成。
　　2．气温异常偏高在全球气候趋暖的大背景下，我国北方地区自20世纪80年代中后期以来也持续偏暖，特别是自1 997年以来，年平均气温持续偏高O.5～1.5℃左右。2002年1月至4月上旬，我国北方大部地区平均气温较常年同期偏高3～4℃，部分地区偏高达5～6℃，出现了近四十年来第二个最暖的冬天。3月底至4月初，我国中东部地区的最高气温均接近或超过历史同期极值。
&&& 3. 3～4月大风天气频繁& 由于持续少雨高温，植被差，土壤含水率低，随着入春后气温迅速回升，土壤解冻，土质干燥松散，已为沙尘天气的形成提供了丰富的沙尘条件。大风是沙尘天气形成的动力条件，2002年3月至4月，大风天气过程频繁发生。所以，今年的沙尘天气也集中发生在这一时段。
　　风沙肆虐谁为祸首
　　一直以来．，认为沙尘暴暴发的祸首是由沙漠化引起的。但是，中国气象科学院的科学家通过研究发现，随着中国沙化土地的增加，亚洲粉尘释放总量却呈现出不断下降的走势。近3年在沙化土地可视为基本不变的情况下，该地区沙尘暴却大幅度、大面积增加。这一研究对“控制亚洲沙尘暴发生的主导因素是沙漠化”提出了质疑。
　　我国科学家从1999年开始，通过年大规模的网络观测与数值模拟的研究，和对中国过去近50年沙尘暴历史的研究，在沙尘暴的源区和关键沉降区、形成的主要控制因素、输送路径、高度等方面取得了明显进展。研究结果显示，作为世界沙尘暴的多发区之&& 一，亚洲沙尘暴有10个主要源区。其中蒙古源区，以塔克拉玛干沙漠为中心的我国西部沙漠源区和以巴丹吉林沙漠为中心的我国北部沙漠高粉尘源区，贡献了亚洲粉尘释放总量的约70％，它们可视为亚洲沙尘暴的3个贡献量最大的源区。
　　这一研究结果表明，大风、不稳定气流和丰富的沙尘源是形成沙尘暴的三个不可或缺的因素。气候因素而非沙漠化因素是控制亚洲和中国沙尘暴发生的主导因素，其中地表风速可能是关键的因子。因此，中国应在沙尘主要输送路径，特别是山口建风力发电厂等，以减缓风速控制沙尘暴输送是针对沙尘暴的关键和重要的控制对策之一。
　　同时，近40年来我国沙漠化土地不断增加，主要扩张的区域在浑善达克沙地周边、科尔沁沙地西南和西北缘、毛乌素沙地中北部以及巴丹吉林沙漠的东部。有关专家指出，通过对源区进行防止耕地进一步荒漠化的治理和帮助蒙古国改善其植被条件，可以在一定程度上降低沙尘暴暴发的强度和频度。但同时还应搞好预测预报工作，将沙尘天气带来的损失减少到最小，而不是无目标地到处种树。
　　目前，关于沙尘天气预测预警模式的研究成果已经运用到国家气象局所设立的沙尘天气预警系统中。我国已经实现在6小时以前提前准确预测沙尘暴的到来，达到世界先进水平。
　　沙尘暴成因与太阳黑子有关
&&& 我国科学家研究发现：2004年中国北方沙尘暴呈增加之势，主要与太阳黑子活动周期变长、青藏高原地面加热场强度减弱等原因有关。
　　科学家通过研究发现，当前一年青藏高原地面加热场强度异常偏弱时，次年我国北方大部分地区沙尘暴就会偏多。如2003年青藏高原地面加热场强度偏弱，2004年新疆中西部、河西走廊地区的沙尘暴即呈明显增加之势。另一方面，青藏高原地面加热场强度又与太阳黑子活动周期长度关系密切，因此太阳黑子活动成为影响沙尘暴的又一重要因素。
　　科学家李栋梁从已有资料中发现：在20世纪50年代，太阳黑子活动减弱，到1976年达到近60年来最弱时期；与之相对应的是，青藏高原地面加热场强度从20世纪50年代末的强位开始逐渐减弱，到1981年达到近50年的最弱。继而太阳黑子活动又开始加强，1997年达到近50年活动的最强期；与此对应的是青藏高原地面加热场强度从20世纪80年代开始加强，到2001年达到近50年的最强。然后太阳黑子活动又一次开始减弱，青藏高原地面加热场强度也开始变弱，这种循环规律与近50年来沙尘暴的发展趋势相吻合。根据对以上近50年资料的分析研究，科学家得出结论：沙尘暴成因与太阳黑子活动有密切关系。
　　如何控制沙尘暴
　　当2003年春天来临的时候，令前几年习惯于频频出现沙尘暴的人们一个“反常”的感觉。因为那年春天沙尘天气正如气象专家所预测的减少了。现在看来，这个预测意见是比较准确的。为什么呢?有关专家认为，有四大因素制约着北方沙尘暴的发生：
　　1．北方冬春季大部分地区雨雪偏多这是抑止沙尘天气发生的有利条件。除东北地区外，2002年入冬以后全国大部分地区雨雪偏多，华北和西北大部分地区偏多5成以上，土壤墒情是近几年同期较好的。而2003年春季北方降水仍将接近常年或偏多。
　　2．冷空气势力较弱，冷空气活动过程少& 因而发生沙尘天气的动力条件减弱。月份纬向环流发展，冷空气势力弱，次数少，仅有3次冷空气活动，不到常年的一半。预计春季欧亚大气环流仍将表现为纬向环流占优势。
　　3．在厄尔尼诺南方涛动(ENSO)循环暖水阶段，沙尘天气少& 20世纪80年代以前为冷水阶段，沙尘天气频繁；80年代以后转入暧水阶段，沙尘天气减少；90年代暖水最显著，沙尘天气最少。目前暖水阶段尚未结束。2002年5月开始的厄尔尼诺事件也预示着2003年春季沙尘暴天气日数偏少。
　　4．地表植被和土壤墒情好转& 这些年来，国家相继实施一些生态建设工程，北方许多地区推行禁放、禁垦和禁樵措施，加之2002年中国西北地区降水较前几年增多，地表植被覆盖率提高，土壤墒情好转，可以减少沙尘天气的发生。
　　我国北方2003年春季沙尘天气明显少于常年，尤其是华北地区至今还没有一次沙尘天气，是近年来少有的现象。这当然是好事，但是必须清醒地认识到：
　　从我国北方2003年春季沙尘天气预测的主要依据可知，目前沙尘天气偏少主要是冬春以来大气环流和天气条件较好的结果，而不是因为中国北方境内外沙尘源地生态环境有了根本的改善。
　　华北地区至今没发生一次沙尘天气，并不意味着2003年春不会发生沙尘天气。4月份才是中国北方广大地区沙尘天气日数最多和沙尘天气过程最频繁的月份，即使是沙尘天气日数和沙尘天气过程最少的年份，4月份也会有沙尘天气发生。随着北方的季节性回暖，华北地区可能还会有沙尘天气发生。
　　尽管华北地区2003年春季沙尘天气将明显偏晚且偏少，但沙尘天气成灾轻重并不完全取决于沙尘天气日数或沙尘天气过程的多少，有时就是一两次强沙尘暴过程也会造成巨大损失。例如1993年西北地区沙尘天气日数并不多，但1 993年5月5日发生在甘肃省的“黑风”造成了79人死亡、14人失踪的重大灾难；再如2002年华北地区沙尘天气过程是近3年最少的，但3月18日至22日的强沙尘暴影响到台湾、韩国和日本。所以，虽然2003年沙尘天气来得晚，沙尘天气日数可能偏少，仍要警惕强沙尘暴可能造成的重大影响。
　　六、突发气象预警信号解析及防御
　　台风预警信号
　　台风预警信号根据逼近时间和强度分四级，分别以蓝色、黄色、橙色和红色表示。
　　1.台风蓝色预警信号& 该信号的含义是：24小时内可能受热带低压影响，平均风力可达6级以上，或阵风7级以上；或者已经受热带低压影响，平均风力为6～7级，或阵风7～8级并可能持续。
　　防御指南：①做好防风准备；②注意有关媒体报道的热带低压最新消息和有关防风通知；③把门窗、围板、棚架、临时搭建物等易被风吹动的搭建物固紧，妥善安置易受热带低压影响的室外物品。
　　2.台风黄色预警信号& 该信号的含义是：24小时内可能受热带风暴影响，平均风力可达8级以上，或阵风9级以上；或者已经受热带风暴影响，平均风力为8～9级，或阵风9～10级并可能持续。
　　防御指南：①进入防风状态，建议幼儿园、托儿所停课；②关紧门窗，处于危险地带和危房中的居民，以及船舶应到避风场所避风，通知高空、水上等户外作业人员停止作业，危险地带工作人员撤离；③切断霓虹灯招牌及危险的室外电源；④停止露天集体活动，立即疏散人员；⑤其他同台风蓝色预警信号。
　　3.台风橙色预警信号& 该信号的含义是：12小时内可能受强热带风暴影响，平均风力可达10级以上，或阵风11级以上；或者已经受强热带}