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【涨姿势】降水量、降温幅度、霜冻线你混淆了吗?
2017-01-10 10:17

1月3日,第六届中国哈尔滨国际组合冰雕比赛进入收尾阶段,在哈尔滨冰雪大世界园区内,来自6个国家15支代表队的57名冰雕技师的作品经过4天的雕琢已雏形初现。图/新华社

“天空下着鹅毛大雪,气象台却说是小雪;地面湿漉漉,气象台却说已下中雪。为何我看到的与气象台说的总不一样?”

雪:降水量、降雪量、积雪深度……与我有关的几个术语常使人混淆,待我一一解答。

公众常常将我的晶体大小和积雪深度当作评判降雪量的标准;而实际上,降雪量是气象观测人员用标准容器在12小时或24小时内将我采集后化成水,测量得到的数值。

首先,我的晶体大小无法反映降雪量。若我以鹅毛状飘落,会很快在地面形成积雪。但这时我比较干燥,水分较少,用手稍微一捏便没有了;但若雪片小而密集,我就比较“瓷实”,含水量高,降雪量也就比较大。

晶体的大小,与冰晶形成时的云内温度密切相关,但两者并非线性关系。有学者研究显示,当冰晶形成时,若云内温度在-15℃左右,对应的雪花体积最大。

其次,积雪深度与降雪量是两个不同的概念。积雪深度是指从积雪表面到地面的垂直深度,会随着积雪的加深不断累积变化。通常,降雪量与积雪深度可以按照1:10的比例进行换算。不过,这个比例并不固定,受到我的干湿程度和环境气温共同影响。如果我松软、湿度小,就容易形成较厚的积雪。当环境温度维持在-4℃以下时,1毫米的降雪基本能够带来1厘米的积雪;而地面温度在0℃左右、较为温暖时,湿润的雪花带来的积雪就不够看了,甚至落地就化,这时虽然积雪深度小,但降雪量未必就小。

“气象台说昨天到今天降温幅度达8℃,但细心的我翻阅了这两天的温度曲线图,发现平均温度的降幅并没有达到8℃啊!”

降温幅度:从气象部门发预报和预警的角度来说,降温幅度通常考虑平均温度的降幅和最低温度的降幅。而且,以二者中的最大降幅为准。

比如,近3天平均温度降幅为6℃,最低温度降幅为8℃,那么在发预报和预警的时候,气象部门通常将我定为8℃。所以,我有可能是最低温度的降幅,也可能是平均温度的降幅。

有时,听到天气预报说“今天最高气温8℃,最低气温-2℃”,公众会将此处的降温10℃视作我。其实,这是气温日较差的概念,亦称气温日振幅,是一天中气温最高值与最低值之差。

此外,有时冷空气降温之前会有一个增温现象,也就是锋前增温。随着冷空气主体的到来,气温才开始逐渐下降,所以有时尽管我的值比较大,但人体感觉并不十分寒冷。

“小时候学过,温度低于0℃时,水凝结成冰,水汽会凝华成霜。但为何在中央气象台发布的天气图中,雨雪分界线、霜冻线与0℃等温线并不重合?难道高于0℃也会出现霜冻或降雪?”

霜冻线:首先,霜冻是在地表发生的,降雪是在大气中产生的,因此分别与地表温度和整个大气层结的温度状况有关。你可能误把气温是否低于0℃作为产生降雪和霜冻的条件了,而通常,气温是指距离地面1.5米处的空气温度。

其实,0℃等温线的家族十分庞大,有0℃旬平均等温线、0℃月平均等温线和多年平均0℃等温线等,除此之外,还包括地表0℃等温线。

如果水汽充足,地表温度低于0℃就会结霜。因此,我与地表0℃等温线是直接相关的。出现霜冻时,近地层的气温可以在0℃以下,也可以在0℃至5℃之间,但通常情况下,我与地表0℃等温线是基本一致的。

雨雪分界线是降水相态的分界,确定雨雪分界线最重要的参考依据就是气温。但是,由于降水过程的复杂性,判断是否产生降雪不仅要看近地面温度,还要看整个大气层结的温度状况。比如,850百帕等压面的温度是否低于-4℃,地面温度是否在0℃附近,都会产生影响。

而且,水凝结成雪,不但需要低温,还需要凝结核。如果空气中没有足够的凝结核,水甚至在低至-20℃时都会以液态存在。

另外,在雨雪分界线之间的混合区域,雨夹雪、雨转雪、雪转雨乃至更加复杂的变化都有可能发生,公众需要格外注意天气的变化情况。

“冬季常说‘冷空气带来大风降温天气’,而夏季常说雷暴大风,同样是大风,两者有何区别?”

雷暴大风:我与冷空气大风是“两路人”,它通常由北方或西北方冷空气入侵带来,造成大范围降温天气,而我是强对流天气的一种,常出现在强风暴或与飑线强锋面有关的带状对流中,是气流下沉形成辐散性的阵风。

进入冬季,冷空气势力很强盛,冷空气可以经华南地区进入我国南海甚至更南的区域。

通常,冷空气大风天气持续时间较长。冷空气前锋刚刚到达时,会与较温暖的空气相遇,并产生激烈碰撞。这时,空气会出现快速搅动,从而瞬时风力较大;而随着冷空气的持续推进,平均风力会较大,但瞬时风力不如之前。

而我作为强对流天气中的一种,持续时间较短,但我的瞬时风力会很大,有时会造成人员伤亡和较为严重的财产损失。

而纵观全年,我出现的季节时段非常集中,以夏季(即6月至8月)最为活跃。在北方地区,我主要出现在5月至9月;在南方地区,则主要出现在春季和夏季。另外,我在中国北方地区的活跃程度要明显强于南方地区。华北和西北地区东部是我多发的区域;相比之下,我光顾华南、江南地区以及西北地区西部的频率则低得多。