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《少年科学画报》

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降雪是件矫情事

2018-03-21 21:03:00

  不降则已,一降惊人

  2018年1月3日18时,中央气象台发布暴雪橙色预警。1月4日8时至5日8时,河南中南部、湖北中东部、湖南西北部、安徽大部、江苏大部等地有大到暴雪,其中,安徽中部、江苏西南部等地局地有大暴雪(20~30毫米)。上述地区新增积雪深度5~10厘米,局地可达15~20厘米。5日8时至6日8时,中东部降雪逐渐减弱,湖北西南部、湖南西部、贵州东部等地的部分地区有冻雨。

  这是2017年入冬以来我国出现的首轮大范围雨雪天气,部分地区累计降雪量可能接近1月份历史同期极值,不排除局地站点会超过历史同期极值的情况。许多人还记得,2017年的冬天,立冬、小雪、大雪、冬至等节气都过去了,雪却迟迟不来。然而2018年开年的一场暴雪告诉大家,降雪不来则已,一来就以极端天气的形式与大家见面……没过多久,1月下旬到2月上旬,我国又出现了新一轮大范围的强降雪、冰冻天气。

  降一场雪是否很难

  降雪需要满足两个条件:水汽和温度。当来自南方的暖湿气流裹挟着大量水汽不远千里从海洋向陆地“迁移”,而北方的冷空气以咄咄逼人之势南下,两股势力以合适的方式相遇,就会带来降水。

  水滴在降落到低空前,有时处于冰晶或雪花的状态,但最后人们看到的是雪还是雨,则取决于低空的气温。如果低空气温较高,而雪花穿过低空的时间又较长,则降落下来时就会形成雨,低空气温较低时则有可能形成雪。降雪是件矫情事,冷空气和暖空气都得有,冷空气来晚了不行,暖空气走早了也不行,“两人得遇上,还得来电”,才能出现降水,关键是地面气温还得足够配合,才能最终呈现为雪花。

  有人觉得地面温度在0℃以上,则雪花从空中飘下来时一定会融化,这其实是不对的。地面温度不一定需要在0℃以下,需要的是雪花落到地面前所穿过的暖空气层很薄,即使地面附近温度有2℃~3℃,雪花穿过暖空气层的距离短,留给雪花融化的时间不多了,雪花来不及融化,我们依然可以看见降雪。

  华北贫雪自有原因

  华北地区是降雪“困难户”,其西南风大多从陕西、山西而来,本来就没有携带多少水汽。华北要想有明显降雪,一种情况是来自东北地区的冷高压和来自华北地区的低压的形状和位置配合得很好,从而形成东风回流,把渤海、黄海的水汽输入到华北地区并聚和抬升;另一种情况就是西南气流足够强劲,可以不远万里把来自孟加拉湾的水汽输送到华北。

  统计数据显示,2017年11月期间,除局部区域外,全国大部分地区的月降水量都较往年的平均数据明显偏少。华北地区平均降水量为2.1毫米,较往年同期的平均降水量15.3毫米严重偏少,而京津冀地区更是严重偏少。水汽条件不足,雪便难以降下来。

  据北京市气候中心气候预测室介绍,2017年11月以来,京津冀地区的西北风非常强劲,不利于南方地区的暖湿空气向北方地区输送,水汽条件不利于形成大范围降雪,所以今冬降雪迟迟没有出现。

  而2018年1月初出现的大范围雨雪天气,原因主要就是来自孟加拉湾的暖湿气流非常强盛。暖湿空气自西南方向进入中国,与北方南下的弱冷空气在西北地区东部、华北南部、黄淮、江淮、江汉等地交汇,持续湿冷的状态促使大范围的雨雪天气形成。但为什么京津冀地区仍然无缘1月初的降雪呢?这是因为冷暖空气交汇的地点比较偏南,京津冀地区不在交汇范围内,也就没有出现降雪。

  冬雪越来越少了吗

  大人们应该都注意到了,这些年,我国冬季降雪都有一个共同特点,就是降雪日数出现了明显的减少。早些年,冬季有可能下一个月的雪;这些年,时常感觉下场雪像过节。现在的冬季降雪是真的越来越少了吗?如果将全国主要省会城市的降雪日数和强度做一个统计分析,就会发现答案是肯定的。

  数据表明,与20世纪50年代~70年代相比,华北地区从90年代开始,降雪日数出现了明显减少。南方由于冬天明显变暖,地面温度不够低,更是难以见到明显的雪花积存。

  降雪日数在减少,极端性却增加了。这种极端性的大降雪,从天气上说,是冷暖空气配合得“好”,在部分地区相遇而造成的。从气候上说,在全球气候变暖的大形势下,大气环流异常,导致极端天气气候事件出现的频率增大。

  为何降雪次数少了,而极端性降雪天气却增多了?首先,在全球变暖的大背景下,大气环流异常,极端天气的确出现得多了,极端高温、极端低温、暴雪、干旱、强降水都会出现。20世纪90年代以来,极端降雪天气的出现跟气候变暖、冬季变短有关,气温低的日子少了,降雪的条件不满足了,降雪的日数也就减少了。其次,冬季平均气温高了,空气中的水汽增多,当有强暖湿气流深入部分地区时,该地区空气中的含水量继续加大,再有强冷空气入侵时,更容易出现极端降雪天气。

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