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南方的雪和北方的雪,在性質(zhì)上有何不同?

發(fā)布時間:2018年01月28日 來源:中國氣象報社

  本期嘉賓:中國氣象科學(xué)研究院正研級高工 孫繼松

  采訪人:中國氣象報記者 崔國輝

  根據(jù)中央氣象臺的監(jiān)測數(shù)據(jù),1月27日,湖北東部、湖南東北部等地出現(xiàn)中到大雪,江蘇西南部、安徽東部等地部分地區(qū)達暴雪到大暴雪;上海、江西北部等地降雪或雨夾雪5~15毫米;重慶、貴州等地則有降雨。

  我們不難發(fā)現(xiàn),南方降雪量著實不小,相態(tài)也非常復(fù)雜。 

  那么,

  為何南方降雪不下則已,一下就不小?

  南方降雪致災(zāi)性為何更強?

  南方降雪與北方降雪預(yù)報區(qū)別在哪?

  有怎樣的難度?

  一起來來聽聽專家怎么說。

  記者:南方的雪和北方的雪,在性質(zhì)上有何不同? 

  孫繼松:通常,北方水汽條件不如南方好。因為冷空氣是干冷的狀態(tài),干冷空氣與濕暖空氣相遇才會產(chǎn)生降水。北方有些地區(qū)可能雪很深,但積雪往往是多場降雪累積而成的。而南方不缺濕暖空氣,因此通常一下雪就下很大,20毫米降雪在南方就是“小case”。

  從雪的性質(zhì)上來說,區(qū)別主要在于含水量。在北方,通常雪花很大,狀如鵝毛大雪,但其含水量其實并不高。南方通常是濕雪,形態(tài)不大,但含水量大,積雪是“壓實”的狀態(tài)。因此,在南方,10毫米的降水轉(zhuǎn)化為降雪可能不到10厘米。

  不過,我國的降雪預(yù)報預(yù)報的并非積雪深度,而是降水量。降水量與積雪深度的關(guān)系并不是一成不變的,積雪深度還取決于地表溫度會不會導(dǎo)致雪融化等。

?圖片來自網(wǎng)絡(luò)

  記者:同樣是一場暴雪,為何在南方致災(zāi)性更大? 

  孫繼松:致災(zāi)性與抗災(zāi)能力有關(guān)。冬季北方降雪是常態(tài),因此任何建筑,哪怕是臨時建筑,都要考慮承壓能力。

  如果基礎(chǔ)建設(shè)沒有考慮降雪因素,降雪致災(zāi)性便會加大。比如,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與過去大田農(nóng)業(yè)不同,大棚的塑料薄膜抗壓能力很弱,有積雪時容易垮掉。

寶豐縣氣象局志愿者在周莊鎮(zhèn)與農(nóng)民一同除雪。王雙正 攝影

  當預(yù)報有較大降雪時,相關(guān)部門和個人應(yīng)考慮到相應(yīng)后果,繼而采取應(yīng)對措施。就設(shè)施農(nóng)業(yè)而言,要么將設(shè)施做堅固,要么在有積雪時去除雪。當農(nóng)戶既沒有考慮設(shè)施的積雪承載力,又不在產(chǎn)生積雪時采取預(yù)防措施,就必然遭受災(zāi)害。

  對于交通也是一樣的道理。對于暴雪,北方有相對完善的應(yīng)急處理機制,南方在應(yīng)對暴雪時,可能存在掃雪除冰設(shè)備原料、人力等方面資源儲備不夠的問題。

貴陽大范圍凝凍來襲,部門聯(lián)動抗冰災(zāi),工作人員正在給路面撒鹽除冰。圖片來源:中國氣象網(wǎng)

  其實,災(zāi)害的形成與自身應(yīng)對能力有關(guān)。天氣本身不是災(zāi)害,天氣作用于人的活動產(chǎn)生的破壞才叫災(zāi)害。如果人的應(yīng)對能力相對較弱,天氣與人類活動產(chǎn)生了交叉,造成了人應(yīng)對不了的損失,便形成災(zāi)害。

  記者:相比其他季節(jié)的降水預(yù)報,冬季降雪預(yù)報難度如何? 

  孫繼松:任何季節(jié)產(chǎn)生降水,原理都是一樣的,至于下到地面是什么狀態(tài),就要看對流層溫度層結(jié)狀態(tài)。

  相對而言,降雪預(yù)報難度要比夏季降雨簡單。道理非常簡單,冬季的降雪多是天氣尺度,會造成的大范圍的降水。這樣的降水相對穩(wěn)定,一般不會出現(xiàn)突發(fā)狀況,溫度趨勢、冷空氣推進不會發(fā)生突變,預(yù)報難度就相對小一些,差別只是溫度不同,降水相態(tài)不同。

  從科學(xué)研究角度講,降雪背后的復(fù)雜性比夏季對流降水要小。因此,科學(xué)研究也多以夏季降水為主。

  雖然公眾感覺雪下得非常大,也帶來了不少災(zāi)害,但實際上降水量并不大。如果不考慮雪降到地面融化的過程,積雪深度與降水量的關(guān)系大概為10:1。比如某地有10毫米積雪,當?shù)貙嶋H降水量其實只有1毫米。

  記者:南方與北方的降雪預(yù)難點有何不同? 

  孫繼松:其實,南北方降雪預(yù)報難點都在于相態(tài)預(yù)報。只不過冬季南方降水相態(tài)在多數(shù)情況下都十分復(fù)雜,雨、雪、冰粒、霰以及混合態(tài)的雨夾雪這幾種相態(tài)都有可能出現(xiàn)甚至同時存在,還可能在數(shù)小時內(nèi)發(fā)生連續(xù)轉(zhuǎn)換。

  對于某一次過程,無論是降雨還是降雪,亦或是雨夾雪,其降水量級是一樣的。但降雨、降雪雖然僅一字之差,影響卻相差很大。對農(nóng)業(yè)而言,一場好雨可能會緩解前期的旱情,但降水相態(tài)發(fā)生變化卻可能帶來嚴重的災(zāi)情。

  地面降水相態(tài)的決定性因素,取決于對流層下部大氣溫度的垂直分布,尤其是地面至3千米左右的氣溫。大氣中凝結(jié)出來的“水”,一般可以以雨、過冷水、冰晶、雪、霰等狀態(tài)存在。在它們下落過程中,經(jīng)過不同的溫度層時,相態(tài)會發(fā)生非常復(fù)雜的變化。

  目前,盡管基本上所有模式都能給出雨、雪、雨夾雪、凍雨的預(yù)報結(jié)論,但不同模式預(yù)報結(jié)果差別卻很大。這樣一來,預(yù)報員在相態(tài)預(yù)報中的角色就尤為重要了。在預(yù)報實踐中,預(yù)報員不斷總結(jié)經(jīng)驗,對比歷史數(shù)據(jù)和個例,同時根據(jù)具體天氣過程對預(yù)報進行訂正分析。

  記者:在冬季,南北方預(yù)報員面臨的困難有何不同? 

  孫繼松:在冬季,北方降雪預(yù)報主要在秋冬季轉(zhuǎn)換、冬春季轉(zhuǎn)換的時需要考慮雨雪轉(zhuǎn)換過程,其他時間基本上都是降純雪。

  但在南方,預(yù)報員整個冬季都面臨這樣的問題:在有降水出現(xiàn)時,相態(tài)是雪還是雨,亦或是雨夾雪、凍雨?對于某一次過程,南方任何一點都存在降水相態(tài)的問題。預(yù)報員每天都需要面臨這個考驗。

  1月24日夜,安徽合肥迎來了2018年的第二場大雪,截止到25日14時,積雪深度已經(jīng)達到了12厘米,雪中的逍遙津公園被覆蓋在潔白的冰雪之中,仿若童話中的冰雪世界。鮮有游人的逍遙津公園在蒼茫的白色中顯得十分安靜,和往常游人如織的畫面形成了鮮明的對比。(拍攝:徐雅蓮 合肥Cheng)

  只有確定了降水性質(zhì)才能做進一步的預(yù)報,小雨到中雨轉(zhuǎn)化為降雪就是暴雪到大暴雪。前者對交通、農(nóng)業(yè)、建筑等沒什么影響,而后者對于抗災(zāi)能力較差的地區(qū)可能會是災(zāi)難性的。

  而且,在南方很少下雪的地方,對預(yù)報員來說,一旦降雪就是個不小的考驗。比如在廣東,可能有人幾十年甚至一輩子也沒有真正見過雪。

  對于北方預(yù)報員而言,需要關(guān)注相態(tài)預(yù)報的時間可能不會那么多,但他們還需要考慮弱降水過程的預(yù)報。大家都知道暴雨難預(yù)報,但好在各種降水條件都較為充分;而弱降水條件的有無則在毫厘之間,因此預(yù)報難度也非常大。

  受冰凍雨雪天氣影響,今晨(28日)重慶酉陽電線積冰27毫米,秀山縣城電線積冰29毫米,境內(nèi)5條高速多個收費站被關(guān)閉或管制,兩處高山景區(qū)因道路結(jié)冰暫停接客。預(yù)計,未來三天重慶低溫降雨天氣仍將持續(xù)。圖片來源:視界網(wǎng)

  以今年的北京初雪預(yù)報為例,當日全市最高溫度在0℃以下,降水相態(tài)無疑是雪。但問題出在了降水量級上:實況顯示只降了零點幾毫米雪。(鏈接:【熱點·鋒評】從北京初雪折射科學(xué)標準和服務(wù)標準的距離)

  弱降水過程難預(yù)報,給公眾的感官差別也很大。如果預(yù)報10毫米降水,實際只降了8毫米,絕對誤差在2毫米,對于公眾而言可能差別不大;但如果預(yù)報1毫米以下降雪,實際沒產(chǎn)生降雪或降雪極小、落地就化,對公眾感官而言就是“有”和“無”的差別,但其實這次預(yù)報過程的絕對誤差小于1毫米。