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第10章 暴风雪特点

暴雪是指24小时降雪量超过10mm的降雪,伴随暴雪而来的往往还有大风、寒潮等恶劣天气。学术专业上讲,暴风雪是对-5℃以下大降水量天气的统称,且伴有强烈的冷空气气流。在冬天,当云中的温度变得很低时,云中的小水滴结冻。当这些结冻的小水滴撞到其他的小水滴时,这些小水滴就变成了雪,当它们变成雪之后,它们会继续与其他小水滴或雪相撞。当这些雪变得太大时,它们就会往下落。大多数雪是无害的,但当风速达到56km/h(约15.6m/s),温度降到-5℃以下,并有大量的雪时,暴风雪便形成了。

我国的中高纬度地区地域广阔,冬季漫长,一旦出现暴雪,并可能伴有强寒潮、大风天气,对工农业生产、畜牧业、交通运输和人民生活影响较大。因此,暴雪预报是中高纬气象台站灾害性天气预报中的一项重要内容,对于暴雪的研究也是气象工作者面临的重要问题。

影响我国的冷空气主要有几大特点:一种是冷空气团是从极地方向过来,比如蒙古国、贝加尔湖方向,冷空气强度比较强,主要是以大风、降温过程为主,不会出现大范围的降水;一种是冷空气团从西伯利亚方向过来,即西北路冷空气,它也是一种大风降温的天气,但强度没有从北路过来的强度强,降水也相对比较少一些;还有一种就是从西路过来的,比如从冰岛过来,经过欧洲地中海这个方向自西向东过来的冷空气,特点就是大范围的降雪过程。导致我国大范围降雪天气的冷空气主要从西路移过来,再加上东路即贝加尔湖以东的冷空气,两股冷空气合并,与黄淮、江淮、江南北部一带,特别是黄淮一带的暖湿气流结合,很容易出现大的暴雪天气。总之,有充足的水汽和暖湿气流,以及比较明显的冷空气,两者相互结合就很容易使一些地方出现大到暴雪天气。

在冬季当有强冷空气暴发南下时,由于渤海湿暖水面以及山东半岛地形共同作用,常会形成蓬莱以东沿半岛北岸的降雪带,被称之为冷流降雪。它经常会在局部地区形成水平尺度为几十千米的暴雪。这是造成冬季山东半岛气象灾害的主要天气事件,经常给交通运输,工农业生产以及人民生活带来重大影响和损失。如2005年12月3~22日的降雪过程,在烟台、威海出现多次暴雪并造成重大灾情,被列为当年国内十大气象灾害之一。山东半岛冷流降雪是冷空气高空槽移出半岛之后,由700hPa上呈现的东北冷涡或强北支槽使之不断有西北冷空气南下,流经暖湿的渤海海面,使渤海中南部的大片海域上的低层大气呈现浅对流不稳定,在适宜的背景风场及垂直切变情况下,在海面上形成云街和在其下游发展成为对流胞族,它对海面静力不稳定能及热能释放起到了激发和组织作用。

暴风雪是伴随着强风寒潮出现的暴雪天气,发生的机会并不太多,而且它总是伴随着寒潮灾害和大风灾害出现。所以人们常把暴风雪或者作为寒潮天气来研究,或者作为大风天气来研究,或者作为暴雪天气来研究。也就是说,通常只研究了这种天气的一两个侧面,而缺乏全面的针对性的研究。然而,正是由于在暴风雪天气中的风、雪、寒潮三种灾害同时肆虐,才使暴风雪天气所形成的危害特别严重。暴风雪天气的主要特点是雪大、风猛、降温强、灾害重。暴风雪发生时,狂风裹挟着暴雪,呼呼作响,能见度极低,同时气温陡降。其天气的猛烈程度远远超过通常的大风寒潮和大雪寒潮,一般其风力≥8级,降雪量≥8mm,降温≥10℃。由于降暴雪时空气的湿度已接近饱和,湿空气较大的比热容进一步加大了风寒天人畜的热损耗率,而且融化和蒸发落在地上的冰雪也要消耗大量的热量。因此,风雪天气下人的体感温度比单纯风寒天气还要进一步降低。设湿空气比干空气增加比热容1/5,则由上面讨论可知,当环境大气温度为-5℃时,暴风雪中人体感受到的寒冷程度已达-35℃以下,在这种寒冷程度下,若事前没有御寒准备,人畜很快都会被冻伤、冻毙。特别是春天,在人们刚刚脱去冬装,家畜开始换脱绒的时候,突然而至的暴风雪常常会给畜群造成毁灭性的灾难。

虽然严重的暴风雪天气常会在短时间内给野外放牧的畜群带来灭顶之灾,但实践表明,只要能提前数小时得知暴风雪的到来,并采取一些适当的防御措施,就可以大大减少损失。所以,准确的暴风雪预报对防灾减灾具有重大意义。研究表明,狂风、暴雪、强降温联合肆虐,加重了冻害程度,这是暴风雪灾重的主要原因。需要在现有的风寒指数和风寒相当温度公式中,加入湿度对热损耗的影响,才能反映出风雪天气之下真实的严寒程度。

我国中高纬暴雪出现次数较多的在东北地区和新疆维吾尔自治区,暴雪出现的次数分布在空间上不与纬度成正比,即并非越北越冷的地区出现越多。新疆雪暴主要出现在除准噶尔盆地之外的北疆地区及南疆的帕米尔高原上,盆地、平原地区几乎没有雪暴发生。出现最多的是吉木乃,其次是木垒和阿拉山口。新疆雪暴集中出现在1960年代、1971/1972年、1976/1977年、1979/1981年,1984年后在波动中逐年减少;雪暴集中出现在10月到来年的4月,在11月、1月或4月最多。新疆全天都可能有雪暴发生,雪暴出现的时段相对集中在午后,夜晚发生较少。

内蒙古暴风雪天气的产生,通常与北方冷空气快速南下及蒙古气旋的猛烈发展有关。一般在高空具有强西北急流锋区、强冷平流,而低层水汽又较丰沛的条件下,才易产生暴风雪天气。从引起内蒙古暴风雪天气的环流特征来看,若以欧亚区域环流特点为主分类,大体可分为四类。其中,西伯利亚脊前不稳定小槽发展类主要出现在春季,数量最多;乌拉尔山阻高崩溃类可发生在整个冬半年的任何时段,数量次多;阶梯槽类主要出现在深秋到初半冬,数量次少。

从理论上说,在内蒙古的降雪期以内的任何时段都可能发生暴风雪天气。然而,这种狂风、暴雪、强降温三种灾害同时发生的剧烈天气,在隆冬时节发生的几率却极小。实际观测资料表明,内蒙古72%的暴风雪天气出现在春季的4~5月份,真正在10月到次年3月期间出现的暴风雪天气还不到总数的30%。内蒙古地区并不是每年都会有暴风雪发生,有风无雪和有雪少风都形不成暴风雪。在过去50年中,有32年内蒙古并未出现暴风雪,这表明,暴风雪这种剧烈天气,只能在少数特定的环流条件下发生。

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