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  在地球上,水是不断循环运动的,海洋和地面上的水受热蒸发到天空中,这些水汽又随着风运动到别的地方,当它们遇到冷空气,形成降水又重新回到地球表面。降水分为两种:一种是液态降水,这就是下雨;另一种是固态降水,这就是下雪或下冰雹等。

  雪大多降自雨层云和高层云,降水强度变化较慢。冷天积雨云的降雪有阵性特征,称为阵雪。

  

  降雪由大量不同大小的雪晶组成,一般小的比较多。为了描述同时下落的雪晶群体的大小分布特征,常用雪晶谱或雪晶溶化后的溶液谱。

  雪晶主要是在云中凝华增大的,首先在冷云中通过冰核的作用产生冰晶,通过凝华(冰晶过程)长大成雪晶,以后还能撞冻过冷水滴而长大。雪晶撞冻过冷水滴很多时,外形会改变。雪晶具有各种各样的形状,这同它们生长环境的温度和湿度有关。

  降雪量同所有降水量一洋,用相当的水层厚度来度量, 单位是mm。实用上有时也用降雪在平地上所累积的深度来度量,称为积雪深度。

  形成原理编辑本段回目录

  冰云是由微小的冰晶组成的。这些小冰晶在相互碰撞时,冰晶表面会增热而有些融化,并且会互相沾合又重新冻结起来。这样重复多次,冰晶便增大了。另外,在云内也有水汽,所以冰晶也能靠凝华继续增长。但是,冰云一般都很高,而且也不厚,在那里水汽不多,凝华增长很慢,相互碰撞的机会也不多,所以不能增长到很大而形成降水。即使引起了降水,也往往在下降途中被蒸发掉,很少能落到地面。

  最有利于云滴增长的是混合云。混合云是由小冰晶和过冷却水滴共同组成的。当一团空气对于冰晶说来已经达到饱和的时候,对于水滴说来却还没有达到饱和。这时云中的水汽向冰晶表面上凝华,而过冷却水滴却在蒸发,这时就产生了冰晶从过冷却水滴上“吸附”水汽的现象。在这种情况下,冰晶增长得很快。另外,过冷却水是很不稳定的。一碰它,它就要冻结起来。所以,在混合云里,当过冷却水滴和冰晶相碰撞的时候,就会冻结沾附在冰晶表面上,使它迅速增大。当小冰晶增大到能够克服空气的阻力和浮力时,便落到地面,这就是雪花。

  在不太冷的天气里,雪晶常聚合成团,形如棉絮,叫做雪团。气温高于0℃时,雪晶和雪团开始溶化、半溶化的叫做“湿雪”;全溶化的成雨。雨同雪同时下落的叫“雨夹雪”。

  基本形状编辑本段回目录

  雪花多呈六角形,花样之所以繁多,是因为冰的分子以六角形为最多,对于六角形片状冰晶来说,

  雪花的形状

  由于它的面上、边上和角上各种雪花的形状的曲率不同,相应地具有不同的饱和水汽压,

  其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小。在实有水汽压相同的情况下,

  由于冰晶各部分饱和水汽压不同,其凝华增长的情况也不相同。例如当实有水汽压仅大于平面

  的饱和水汽压时,水汽只在面上凝华,形成的是柱状雪花。当实有水汽压大于边上的饱和水汽压时,

  边上和面上都会发生凝华。由于凝华的速度还与曲率有关,曲率大的地方凝华较快,

  故在冰晶边上凝华比面上快,多形成片状雪花。当实有水汽压大于角上的饱和水汽压时,

  虽然面上、边上、角上都有水汽凝华,但尖角处位置突出。水汽供应最充分,凝华增长得最快,

  故多形成枝状或星状雪花。再加上冰晶不停地运动,它所处的温度和湿度条件也不断变化,

  这样就使得冰晶各部分增长的速度不一致,形成多种多样的雪花。

  雪日编辑本段回目录

  一日中凡有雪、阵雪、霰、米雪、冰粒中的一种或几种现象出现时,不论其量大小(包括微量),均算作雪日。若一日中出现雨夹雪(包括阵性),或有时是雨,有时是雪,则不论其量大小,既算雪日,也算雨日,但只算一个降水日(作为降水日,须日降水量等于或大于0.lmm)。有雪暴出现时,既算作雪日,也算作吹雪日。每年按年度(北半球是以去年7月1日至本年6月30日)挑选初、终雪日期。中国每年平均雪日在30天以上的有东北的大小兴安岭和长白山区,天山北坡和阿尔泰山区以及青藏高原东部,其中长白山天池每年平均雪日达142天。30°N以南的东部地区,每年雪日大多在10天以下。广州、南宁一线之南基本上无雪日。

  雪晶谱 编辑本段回目录

  雪晶谱(size spectrum of snow crystals)是一段时间内降落到一定水平面积上的雪晶的总体,其每种大小的个数随其特征长度(如冰针的长度)的分布而定。降雪是由大量不同大小的雪晶组成的,为了描述各种大小的雪晶所占的比例,测量各个雪晶的特征长度L(片状雪晶多用直径或相当的外接圆直径,柱状雪晶多用柱长),统计特征长度为L~L+δL的雪晶数目n(L)δL,即为雪晶谱。实测的雪晶浓度大多在小雪晶段随长度增大而陡增,达到最大值后随长度而缓减。雪晶形状复杂,一个特征长度(如直径)不能充分描述雪晶的体积,用两个特征长度(如直径和厚薄)在观测上很困难,统计上也很复杂。好在一种雪晶的两个特征长度之间正相关(如直径越大的,厚度一般也越大),所以雪晶谱只选择一种特征长度。为了描述雪晶的质量分布,把雪晶溶化成水滴,再测量各个水滴的直径,得到雪晶溶液浓度随其直径的分布,这样得到的溶液总体称为“溶滴谱”。一定空间体积内各种大小雪晶,若把其各种大小的个数随其特征长度分布起来,则称这时的雪晶总体为雪晶的空间浓度谱,有时也称雪晶谱。雪晶谱可以直接观测或从雪晶的平面浓度除以相应的落速推算出来。

  冰雪灾害编辑本段回目录

  冰雪灾害在我国是一种常见的气象灾害,我国属季风大陆性气候的国家,冬、春季天气、气候诸要素变率大,导致各种冰雪灾害每年都有可能发生。在全球气候变化的影响下,冰雪灾害成灾因素更加复杂多变,致使对雨雪预测预报难度不断增加。研究表明,我国冰雪灾害种类多、分布广,东起渤海,西至帕米尔高原;南自高黎贡山,北抵漠河,在纵横数千千米的国土上,每年都受到不同程度冰雪灾害的危害。历史上我国的冰雪灾害不胜枚举,

  2007年3月,暴风雪过后,沈阳交通瘫痪

  1951-2000年我国发生范围大、持续时间长且灾情较重的雪灾就达到近10次。我国冰雪灾害呈线、面状分布,且多数发生在经济基础较薄弱的西部少数民族地区,抗灾能力差,因灾经济损失相对较大,已成为制约我国国民经济发展的重要因素之一。

  我国冰川、积雪广布,一方面作为水资源的冰川、积雪融水是河川径流的重要补给来源,是我国西部干旱地区绿洲农业赖以生存和发展的生命线;另一方面,若干地区过量积雪造成牧区雪灾、道路风吹雪、雪崩灾害以及冰湖溃决洪水、冰川泥石流等灾害严重影响我国西部地区农、牧业生产和交通、通讯的安全。而黄河、松花江等河流的冰凌和渤海的海冰,则威胁着沿河、沿海人民的生命安全以及海上采油、航运等活动;另外,多变的冰、雪以其在可见光区具有很高的反射率及其不良的热导率等物理特性,成为陆面过程的强迫源,故大范围冰雪覆盖对区域气候形成与变化具有深刻的影响。

  冰雪灾害种类、分布及其特点编辑本段回目录

  根据中国科学院寒区旱区环境与工程研究所对我国冰雪资源与灾害50年来的研究,我国冰雪灾害类型繁多,其中主要灾害种类及其分布具有以下规律:1)雪崩。主要分布在青藏高原边缘山区和天山、东北的长白山等中、高山与极高山地带;2)风吹雪。主要分布在天山、阿尔泰山、西藏东南部、滇北、燕山北麓、大兴安岭及长白山等地;3)牧区雪灾。内蒙古的锡林郭勒盟和西藏的那曲地区为我国牧区雪灾高发中心;其次为新疆的阿尔泰、天山北坡、西藏的阿里,青海的玉树、果洛,甘肃的甘南、肃北以及四川的甘孜、阿坝等地;4)冰湖溃决洪水。喀喇昆仑山是我国冰湖溃决洪水危害最为严重的地区,

  2007年3月,天津暴雪,汽车被积雪覆盖

  其次是喜马拉雅山中段及天山西段等;5)冰川泥石流。主要沿川藏公路,中尼公路以及天山的独库公路、中巴公路沿线分布;6)江河冰凌。在黄河中游的河套地区及下游的天津一带以及东北的松花江河流等,每年都发生程度不同的冰凌、凌汛;7)海冰。仅分布在渤海和黄海北部。此外,个别年份的冬季,因受强寒潮和西南气流的影响,在华北、华中、华东或云贵高原、四川盆地等可出现大范围强降雪天气过程,局部地区的道路、机场因积雪过厚而短暂影响车辆通行或飞机起降等。

  我国冰雪灾害有如下特点:1)冰雪灾害种类多、分布广。我国各种冰雪灾害分布,东起渤海,西至帕米尔高原;南自高黎贡山,北抵漠河,在纵横数千千米的国土上,每年都受到不同程度的冰雪灾害的危害;2)冰雪灾害发生频率高。在全球气候变化的背景下,我国又属季风大陆性气候的国家,冬、春季天气、气候诸要素变率大,导致各种冰雪灾害每年都有可能发生;3)各种冰雪灾害出现的周期不明显,成灾因素复杂,预测预报困难。随着全球气候变暖,有的灾种如牧区雪灾将加剧,有的灾种如冰川阻塞湖溃决洪水将趋缓;4)冰雪灾害时限性强。除了冰碛阻塞湖溃决洪水和冰川泥石流以外,其他冰雪灾害均发生在秋末至次年初春之间;5)受灾面广,危害严重。我国冰雪灾害呈线、面状分布,且多数发生在经济基础较薄弱的西部少数民族地区,抗灾能力差,因灾经济损失相对较大,灾后复苏困难。因此,冰雪灾害是制约我国国民经济发展的重要因素之一,应予高度重视。

  贵州丹寨县一座连接电网主干线的铁塔因冰凝重负而被拉断

  与雪、冰和冰川有关的灾害,通常不太引人注目,但是,冰雪灾害地区累计的损失代价却相当大,以新疆为例,每年用于防冰川洪水的经费少则数百万,多则数千万元。据统计,在安底斯山、喜马拉雅山、阿尔卑斯山和其他大山系与冰川有关的死亡人数已超过3万人,受影响地区的经济损失超过10亿美元,1941年南美洲科迪勒拉山的冰碛阻塞湖洪水使6000余人罹难。

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