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【地理课程】东北捅了“雪窝”了? “雨夹雪”算是下“雪”么?

【地理课程】东北捅了“雪窝”了? “雨夹雪”算是下“雪”么?
2023年11月29日 07:02 新浪网 作者 谭老师地理工作室

  东北捅了“雪窝”了?

  东北地区的冬季一直以来都是以寒冷和多雪著称的,但是今年的情况似乎有些不同。在气候定义的冬季(12月-2月)还未开始到来之际,自从11月初开始,东北就已经经历了四场大范围的降雪过程,其中有些地方的积雪深度已经超过了往年的平均水平。而且,根据最新的气象预报,第五场大范围降雪正在到来。

  从25日开始,东北平原多地水汽开始增多,不少地方随之而来的便是降雪。从目前来看,和前几次不同,三江平原终于不是暴雪中心了,雪下得最大的地方转移到吉林东部的长白山山区。

  如此一来,这是东北地区第五场大范围降雪,此前,东北地区已经遭遇了四次大范围降雪,更不乏激烈的特大暴雪过程。

  虽然东北确实很多雪,但仅仅11月就出现五场大范围降雪仍然是不多见的,这是为什么呢?是不是真捅了暴雪窝?

  首先是日本海、渤海黄海等海水温度异常偏高。这导致了海洋暖湿气流更强,向北输送增强,为东北地区的降雪提供了充足的水汽条件。

  其次是北极涡旋异常偏弱偏南。异常气候模式导致了北极涡旋的变化,影响了冷空气的活动。北极涡旋是指围绕北极的一股强大的气旋,它可以将冷空气锁在极地,维持高纬度地区的低温。当北极涡旋稳定时,冷空气很少南下,寒潮也不会发生。

  当北极涡旋发生异常时,比如受到温暖空气的干扰,或者受到地形的影响,它就会变得扭曲和分裂,冷空气就会逸出,向南方地区扩散,形成寒潮。

  从目前的情况来看,北极涡旋还没有恢复稳定,因此,接下来东北仍要做好防寒和防雪的准备。

  “雨夹雪”是“雪”么?

  其实

  雨夹雪有专属“领地”

  什么是“降水相态预报技术”

  我们先来说说“降水相态预报技术”,早前,在降水预报图中,雨夹雪通常与纯雪划在同一区域之中,后来,雨夹雪拥有专属“领地”,使预报服务产品精细化程度得以提升。

  简而言之,“降水相态”指的就是降水的形态,包括液态(降雨)、固态(降雪、冰粒、霰等)以及混合态(雨夹雪)三种。

  “雨夹雪与纯雪之间最大的区别在于是否会产生积雪。”气象专家介绍,和纯雪相比,雨夹雪通常不会制造大量积雪。

  从全国范围看,区域降水形态极为复杂,降水有时会以雪的形态出现,有时会由雨转雪,或者呈现雨雪混杂状态,在无形中增加了预报的难度。在没有“降水相态预报技术”前,通常会将雨夹雪划在纯雪之中。而实际情况却是,雨下了很长时间,其中仅仅“潜伏”了几毫米的零星降雪。将这样的雨夹雪划分在纯雪之中,会使公众对预报产品产生误解,使其难以正确引导公众的出行。因此,将雨夹雪与纯雪区分开来意义很大。

  露点温度及低层温度订正

  参与降水相态预报技术研究的专家介绍,将雨夹雪与雪“划清界限”并非易事。一般来说,制作冬季降水预报产品涉及两个问题:是否会有降水出现;降水以什么样的形态出现。

  判断是否有降水出现涉及对于“露点温度”的预报。“假设我们不断使空气中的温度下降,待到空气中相对湿度饱和时达到的温度就叫做露点温度。”当大气中的实际气温越接近露点温度时,空气相对湿度就会越大,也就容易为降水形成提供水汽条件。

  而对于“雨夹雪”预报,“低层温度订正”是更为关键的环节。

  降水以何种形态出现对于温度的“感应”最为“敏锐”,随着高度的下降,这一“敏锐指数”还会逐级提升。“0.5℃的温度差异就会导致雨雪形态的变化。由于越到低层,气温对于降水以何种方式‘面世’影响越大,因此,气象专家主要针对离地两米的温度进行订正,减少了这一高度的温度预报误差。”

  模式温度预报误差经过订正后大大提高了降水形态预报的准确性,“雨夹雪预报产品”也由此而生。

  低层温度订正涉及的工作量极其繁重,温度的实况与预报之间通常会存在一定误差,气象专家使用了大量历史预报以及实况观测数据将逐个站点每天的误差统计出来。此后,根据前期误差的分布特征对当前的预报进行修正,从而降低了整个模式的系统性误差。

  通过减少低层温度预报误差,便可对降水形态进行更加精确的判断,在此基础上,雨夹雪得以与“纯雪”正式“划清界限”。

  用“显微镜”参透“云中雨雪”

  气象专家通过对低层温度订正后的低层气温和露点温度来判断降水形态,也会使用模式进一步模拟出整个降水变化的物理过程,这触及雨雪变化的本质。

  气象专家开发的另一种全新的“降水相态预报技术”,在模式之中直接模拟整个云层之中的物理过程,即水滴在云层中转化成冰晶或是形成降雪的过程。云滴、雨滴、冰晶以及降雪之间的相互转化都可以计算成一定的物理量(物理参数)。模式应用这些物理过程,便可模拟出云中雨雪的转化,用同样的原理,还可以模拟出不同大气层高度中出现的到底是降雨、降雪或者雨夹雪,最终推断出落到地面上的降水形态。“这就相当于用显微镜直接‘透析’出隐藏在云层中的降水变幻‘秘密’,发现它们到底是如何‘偷偷变身’的。”

  运用这种技术,不仅能够更加准确地判断出降水形态到底是雨、雪还是雨夹雪,而且还能扩展出更多的降水形态预报,包括冰粒、霰等。

  使用高精度模式做“格点化”预报,气象专家也充分利用微波辐射计、温度廓线仪、风廓线雷达、双偏振雷达和激光雨滴谱仪等仪器,对局地大气层结构与变化进行监测和物理分析。在此基础上,降水预报的精细化水平也进一步提升。

  有网友问了

  同样冷暖空气交锋

  有些地方是下雪

  有些地方是下雨

  有些地方则是雨夹雪

  下雨还是下雪到底由谁说了算呢?

  首先,不管是下雨还是下雪,都要从天上落下来。

  在高空的时候,按照一般情况,海拔越高,温度越低。这样的话,降水的形式就是固态,以雪或者冰晶的形式存在。

  紧接着在高空的小雪花开始了“冒险之旅”,各种碰撞、凝结随即而来,不断壮大自己的实力,最后空气实在托不住它了,就任由它掉下去了。

  等它掉到低空的时候,可就由不得它了,低空的温度决定了降水的最终形式。

  是雨,是雪,是雨夹雪?

  有这样一朵小雪花,在高空中各种碰撞,凝结,最后胖到连大气也托不住,不得不从高空落下来。如果她在下落过程中一直受到“冷遇”,既一路走来气温都低于0℃,那么她就可以很好地保持住自己的形态,落下来的时候还是一朵小雪花。谭老师地理工作室综合整理

  还是这一朵小雪花。它在下落过程中受到了“热情款待”,气温都高于0℃,那她就一边下落一边融化,等落到地面,就换了一个“马甲”,变成了小水滴,人们就说,哎呀,下雨啦!

  但现实情况往往没这么简单,小雪花在下落过程中并不是一帆风顺,也会尝尽人间“冷暖”。如雨夹雪。

  这是对一个小雪花的讨论,而在实际的雨雪过程当中,有上万上亿个小雪花存在,它们分布在不同的高空,位于不同的区域,有的离冷空气近些,有的位置偏暖和一些,在下落的过程中也会遇到不同的境遇,发展出不同的变化。加之诸如地形等其他因素的影响,具体的降水情况还要更加复杂。

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