冻雨、暗冰、霰是什么?小心初春的冷空气!
冻雨、暗冰、霰是什么?小心初春的冷空气!
近日,我国多地气温骤降,伴随而来的还有冻雨、暗冰等一系列灾害性现象。让我们结合高中地理知识,深入分析这些天气现象产生的原因。
冻雨
冻雨,就是低于0℃的雨滴,在温度略低于0℃的空气中,保持过冷状态,外观与一般雨滴相同,不过一旦落在地面或其他物体上,就会立即冻结,形成一层冰。
图:冻雨落到汽车挡风玻璃和树枝上后立刻结冰
什么是过冷状态?主要指温度低于正常冰点,但仍保持液态的液体。这是一种亚稳定状态,在过冷状态中,液体并没有形成晶体结构(如冰晶),因此没有凝固成固态,但过冷液体中有任何扰动(如震动、加入一个固体颗粒或温度进一步降低)时,液体很可能突然结晶凝固。
图:过冷状态的水扰动后突然结冰
冻雨具体的形成过程是这样的:
- 起初以雪的形式从高空云层落下,
- 下降过程中先遇到暖气流层融化成雨滴,
- 再遇到冷气流层形成过冷雨滴,
- 最后落到低于0℃的物体上凝固。
制图|筱海
这个过程中,大气温度在垂直方向上,呈现上下冷、中间暖的状态;从上至下分别为:冰晶层、暖层、冷层。
图中垂直方向的气温结构有些特殊,有一部分区域出现了海拔越高,气温越高的逆温现象。在锋面附近,很容易出现这种情况。
例如我国贵州,冬季处于昆明准静止锋的冷空气一侧,降水较多。而且受冷气团影响,地面温度低,易形成冻雨。再加上准静止锋移动速度较慢,位置较稳定,所以冻雨天数较多。
如果发生冻雨,对环境、基础设施和人类活动都有可能造成危害性的后果。
图:冻雨造成的多种危害
暗冰
下图中的车辆之所以会打滑,就是因为地面有暗冰。
图:丽江泸沽湖路面结冰导致大客车打滑
暗冰,是紧贴地表的几乎透明的薄冰层。因为很难被肉眼看到,所以也称黑冰或隐性冰。
图:2018年木里县棉垭山路段路面暗冰致车辆侧翻,导致交通中断
当气温接近或低于冰点时,地面温度较低,如果此时空气中的湿度较高,露水、雨水或积雪融水就容易重新冻结形成薄冰层。
图:暗冰形成的重要原因
由于暗冰发生时,气温多在在冰点附近波动,所以在清晨、夜晚这些低温时段更常见。
尤其是桥梁和立交桥等地,因为冷空气可以在路面下方流动,这些区域的温度比其他路面更低。
暗冰难以察觉,如果在不知情的情况下进入暗冰区,很容易导致车辆失控或行人滑倒,极大增加了安全隐患。
图:暗冰导致车辆失控发生交通事故
图:行人在冰面滑倒
要想减轻暗冰危害,可以考虑以下措施:
- 加强监测、预警;
- 加强宣传,提高居民的防灾、减灾意识;
- 在可能会形成暗冰的地方,撒盐或砂石,可以加速融冰,同时增加地面摩擦力;
- 适驾车通过可能存在暗冰的区域时,应适当降低车速,保持更长的刹车距离;
- 安装冬季轮胎或防滑链,增加车辆在冰雪路面的抓地力。
霰(xiàn)
霰,也称雪丸或软雹,是一种大气固态降水,产生于扰动强烈云中,降温时,水汽凝结成冰粒,并在下落过程中逐渐变大。降到地表时,从外形上看是白色不透明的圆形颗粒,直径约2-5mm,落到硬的地面上会反弹,松脆易碎。虽然是固态降水,但它不属于雪的范畴。
图:冰雹和霰的区别
霰的成因与冰雹类似,所以很多人把冰雹和霰混淆,但二者还是有区别的,霰的颗粒通常较小,更松散,而冰雹很硬;冰雹常出现在对流活动较强的夏秋季节,而霰常出现在降雪前或与雪同时降落。
霰的直接危害虽然不如冰雹,但是霰之后往往伴随着冻雨和暗冰的发生,属于两种灾害气候的前奏,所以在气温骤降的时候,一旦发现开始下霰,就要准备预防其他灾害的发生了。
本文原文来自B站专栏,作者:香鼠,排版:杳杳