书城自然风雨雷电与气象学(新编科技知识全书)
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第29章 大冰雹,还是大冰块

1975年7月25日晚6时至7时,内蒙林西县上空乌云翻滚,狂风大作,闪电接连不断,鸡蛋大的冰雹从天而降。26日晨,当地农牧民纷纷打电话向防雹试验点报告:“昨天夜晚在检查灾情时,发现一个特大冰雹,请你们赶快来看看。”试验点的研究人员立即带上测量仪器和照相机,前往现场查看。

在一条干河沟里,人们看到一个大冰块。经测量:最长的边为59.4厘米,高39.6厘米,厚14.9厘米,重约30千克。剖开以后,看到冰块内部分层结构为3层,层与层界限分明。1层是透明的,内含有较多气泡;冰块的另一面和中间的1层不透明;3个冰层内均发现有砂粒。与一般冰雹不同的是它没有雹核,而且它的形状近似直角梯形。

经过计算,这样重的冰雹,需要有78米/秒的上升气流支持才能停留在空中,实际上冰雹云中很少有这样强大的上升气流。不过,在冰雹云出现时,气象站曾观测到龙卷风出现在林西县上空,持续时间为10分钟,并用照相机连续拍摄下来。通过调查,排除了冰块出自冷冻库或从飞机上掉下来的可能性。那么,冰块是从天上掉下来的,还是被龙卷风从别的地方卷来的,或者是在地面上形成的?

有人认为,“林西冰块”有可能是在龙卷风中形成的。在冰雹云中形成的大冰雹,在下降过程中还没来得及落到地面,又被龙卷风带到高空。龙卷风的上升气流有时可以达到100米/秒以上。强龙卷风可以把几吨或几十吨重的载货汽车、轮船抛出几十米到上百米以外的地方。龙卷风中携带有大量沙尘,所以大冰雹中各层都有砂粒。不过,从冰块形状看,也不能排除是龙卷风从远处把地面上的冰块抛过来的可能性。

也有人认为,冰雹都是由很小的冰粒在雹云中经过多次上下翻腾、碰撞、合并逐渐长大的,但要形成如此巨大的冰雹,就需要有一个较长的时间过程。“林西龙卷风”出现的时间只有10分钟。在如此短的时间内,云中不可能形成这样大的冰块。另外,冰雹都有雹核,而这个冰块中没有核。冰雹的雹胚是不透明的,外面包有透明冰层和不透明冰层,两者相间排列,一般有4~5层。冰雹越大,层次越多,最多可达20多层。“林西冰块”只有3层,也说明它不是在云中形成的。

多数人认为冰块是在地面上形成的。可能在一开始地面温度较高,冰雹落地后融化,使地面温度很快降低。当较大的冰雹降到地面上后,还没来得及融化完就遇上了过冷却雨滴。过冷却雨滴连续不断地在冰雹上冻结,使冰雹体积不断增大。这个过程和冰雹在云中增长的过程类似,只是在碰撞过程中,冰雹不是上下翻腾去碰撞过冷却水滴和小冰粒,而是静止不动地等着过冷却水滴和小冰雹来碰它,与它合并,但结果都是使雹块的体积不断增大。不过,这样形成的雹块已不是真正意义上的冰雹了,只能认为是一个天然的大冰块。

1970年9月3日,在美国堪萨斯州观测到一个直径为11~12厘米、重776克的雹块。经电子锯切片照相,证明它确实是一个单一雹块,存在着相间分布的透明层和不透明层。这是到目前为止发现的最大雹块,是公认的“雹块世界冠军”。

在世界范围内,包括“林西冰块”在内的许多“特大冰雹”,由于来历不明,又没有经过全面的科学鉴定,因而都未得到承认。