1月20日開始至24日,
今年來,我國最大范圍雨雪過程將上線,
影響范圍涉及超25省份。
話題#今年來最大范圍雨雪將上線#
立刻登上微博熱搜。
據(jù)中國天氣網(wǎng)消息,北京、石家莊、鄭州、西安等城市都可能迎來今年首場降雪。
中國天氣網(wǎng)氣象分析師石妍表示,此輪雨雪過程具有范圍廣、降水相態(tài)復(fù)雜、降水時(shí)間長等特點(diǎn),影響范圍將涉及超25省份,是今年來影響我國范圍最廣的一次降水過程。
圖片來源:中國天氣網(wǎng)
石妍表示,這輪雨雪過后,25日至27日中東部還將有一輪大范圍雨雪過程,降水范圍與此輪降水區(qū)域有所重疊,陜西、河南等地的部分地區(qū)雨雪日數(shù)累計(jì)可能會達(dá)到5天或以上。兩輪降雪過后,陜西南部、河南西部一帶局地積雪深度或超過20厘米。
南方多地則將陷入連陰雨模式,陽光自此是路人,對于浙江、江蘇、貴州、廣西、湖南、湖北等部分地區(qū)來說,陽光稀缺的狀態(tài)可能要持續(xù)至農(nóng)歷新年,大家要趁著短暫的晴朗天氣,抓緊晾曬計(jì)劃。
相比降雨預(yù)報(bào),降雪預(yù)報(bào)復(fù)雜太多了!
人們想知道,同樣是受一輪強(qiáng)冷空氣影響,降下來究竟是雨還是雪?
新增積雪深度可以預(yù)報(bào)嗎?
降雪預(yù)報(bào)究竟難在哪里?
為此,中國氣象報(bào)記者專訪氣象專家,一探究竟。
專家顧問:楊舒楠
中央氣象臺首席預(yù)報(bào)員
01
問:預(yù)報(bào)降雪和預(yù)報(bào)降雨方法上有何區(qū)別?
首先需要明確一點(diǎn),雨和雪是水的不同相態(tài),所以在氣象學(xué)上降雪預(yù)報(bào)和降雨預(yù)報(bào)可以統(tǒng)稱為降水預(yù)報(bào)。
我們知道無論下雨還是下雪,都需要滿足降水產(chǎn)生的基本條件,而這其中降雪多是發(fā)生在冬季氣候背景下的降水天氣。
相同之處:降雨預(yù)報(bào)需要關(guān)注的大尺度環(huán)流背景、水汽條件和動力條件等氣象因素也是降雪預(yù)報(bào)所要重視的,在這一點(diǎn)上,二者的預(yù)報(bào)方法和預(yù)報(bào)技術(shù)也趨于一致。
不同之處:冬季降水常伴隨雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)化過程,準(zhǔn)確的相態(tài)預(yù)報(bào)是降雪量和積雪深度預(yù)報(bào)的基礎(chǔ),而這些都是降雨預(yù)報(bào)所沒有的內(nèi)容。
2021年11月22日,吉林省長春市迎來新一輪降雪天氣,環(huán)衛(wèi)工人在長春市朝陽區(qū)東中華路清理積雪 來源:新華網(wǎng)
當(dāng)我們把視角拉向幾千米的垂直高空時(shí),就能發(fā)現(xiàn)大氣不同高度上的氣溫并非均勻分布,在不同的高度層、不同的溫濕狀態(tài)下,降水粒子的形態(tài)擁有著多種多樣的變化,降水相態(tài)也會發(fā)生非常復(fù)雜的轉(zhuǎn)變。
大氣層溫度隨高度變化曲線圖示意圖。降雪天氣僅出現(xiàn)在對流層
當(dāng)云中的冰晶或者雪花向下飄落,就如同經(jīng)歷了一場未知的冒險(xiǎn)。
只有在整層都比較寒冷(例如低于0℃)時(shí),才會有雪花降落到地面。如果整層溫度都高于0℃,那么就會變成雨。而事實(shí)上,各層大氣之間的溫度變化往往比想象中更加復(fù)雜:
情況一:如果高層和底層的氣溫都低于0℃,但中間存在一個(gè)比較淺的暖層,高層的雪到中間暖層融化后到中下層冷層又凍結(jié),那么下的就是冰粒。
情況二:如果中間的暖層比較厚,高層的雪花到中間暖層融化后來不及凍結(jié),就會下凍雨。
情況三:如果地面溫度較高或雪花含水量較大,有時(shí)雪落下來,也很難在地面上形成明顯積雪,而是濕濕的一片。
在現(xiàn)實(shí)中,真實(shí)的大氣垂直溫度,受到大氣環(huán)流系統(tǒng)、復(fù)雜的動力環(huán)境條件等影響,并沒有這么簡單的分層,再加之近地面地表溫度冷暖不一,使得降水這個(gè)“頑皮的孩子”會在什么時(shí)段、以什么形態(tài)走進(jìn)公眾的視線?需要復(fù)雜的綜合研判。
2022年1月20日6時(shí)中央氣象臺發(fā)布的全國降水量預(yù)報(bào)圖
02
問:判斷下雨還是下雪,難在哪里?
雨、雨夾雪、雪、凍雨、冰粒、雨凇、雪凇等……冬季降水形態(tài)多種多樣,相態(tài)間的轉(zhuǎn)變有著十分復(fù)雜的機(jī)理,核心是大氣中溫度和水汽的垂直變化。
雪凇景觀。
圖片來源:圖蟲創(chuàng)意
粗看,形成降雪有四個(gè)必要條件:氣溫低、水汽飽和、上升運(yùn)動、空氣中有凝結(jié)核。集齊這四者,還需要上升運(yùn)動必須延展到有利于冰晶發(fā)展的溫度層,這通常至少到-10℃。
細(xì)細(xì)扒來,大氣中溫度和濕度的垂直分布情況非常復(fù)雜,-10℃層到0℃層的高度、相關(guān)溫度層之間的厚度差、地面到水汽抬升凝結(jié)高度之間的溫度、云底高度等,以及冷空氣路徑、強(qiáng)度和移速,還有地形地貌等下墊面情況,都是影響降水相態(tài)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素,且這些要素之間彼此制約,又與雨雪相態(tài)的形成具有非固定的變化關(guān)系。
簡而言之,預(yù)判在什么時(shí)間、什么地點(diǎn)下雨還是下雪是一項(xiàng)科技難題,需要三維氣象綜合觀測數(shù)據(jù)、相應(yīng)的數(shù)值預(yù)報(bào)模式及客觀預(yù)報(bào)方法的支撐。
全國逐小時(shí)雨雪實(shí)況反映了降水量的演變
因此,相態(tài)預(yù)報(bào)一直是冬季降水預(yù)報(bào)的難點(diǎn),要清晰闡釋這變化背后的復(fù)雜機(jī)理,任重道遠(yuǎn)。
03
問:積雪深度好預(yù)報(bào)嗎?
1毫米降雪能積多高?這與冰晶結(jié)構(gòu)、溫度層和濕度層結(jié)構(gòu)、大氣垂直運(yùn)動、地表溫度和雪的含水量等因素關(guān)系密切。
冰晶間隙內(nèi)空氣量所占體積的比例決定了積雪的蓬松度。
環(huán)境溫度和濕度變化則成為冰晶生成、增長以及最終大小的決定因素。
地面溫度的高低影響有效積雪量。
雪中含水量也會直接影響積雪深度,含水量大,積雪相對薄,含水量少,積雪相對厚。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國常年冬季積雪深度和降雪量比值大約為0.75厘米/毫米,意為每1毫米降雪量,約形成0.75厘米的積雪。
但這一比值隨著氣溫上升有明顯減小趨勢,且具有顯著的地域差異。比如同一場寒潮帶來的降雪,由于地表溫度、風(fēng)力等條件影響,南方積雪量往往不如北方多,城市積雪量不如山區(qū)多。因此,積雪預(yù)報(bào)不僅需要留心大氣中發(fā)生的“故事”,還要關(guān)注地面上的復(fù)雜情況,預(yù)報(bào)難度不斷加碼。
可以說積雪深度預(yù)報(bào)是國際難題。
目前EC(歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心)、NCEP(美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心)等全球模式均提供降雪預(yù)報(bào)產(chǎn)品,但都屬于指導(dǎo)性的,與業(yè)務(wù)需求存在一定差異。
近年來,我國在積雪深度預(yù)報(bào)方面也開展了大量的工作,逐步推進(jìn)了積雪深度的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù),但長期以來受冬半年觀測資料的局限,預(yù)報(bào)員對降雪過程積雪深度的特征、影響因子及預(yù)報(bào)技術(shù)認(rèn)識不足,使得積雪深度預(yù)報(bào)仍然是一個(gè)難點(diǎn)問題。
FY-4A氣象衛(wèi)星真彩色監(jiān)測圖 高洋 韓博威 處理
04
問:普通公眾可以參考哪些氣象產(chǎn)品來預(yù)判臨近的降雪過程?
天氣雷達(dá)能看到降水的信息,但是與夏季相比,冬季降水在量級上偏少,所以即便是暴雪(降水量10毫米以上),在雷達(dá)圖上也很少看到“番茄炒蛋”這類強(qiáng)雷達(dá)回波。所以了解降雪過程,最好還是關(guān)注氣象部門發(fā)布的最新天氣信息。
時(shí)至今日
隨著數(shù)值預(yù)報(bào)模式改進(jìn)
預(yù)報(bào)技術(shù)能力提升
針對雨雪冰凍災(zāi)害影響的
風(fēng)險(xiǎn)評估與決策服務(wù)
也在應(yīng)急聯(lián)動中發(fā)揮更大作用
雪天出行,注意安全!
綜合來源:中國氣象報(bào)、中國天氣網(wǎng)、中國新聞社等