徐州凍雨災(zāi)害成因分析

李現(xiàn)鋒

摘要 闡述凍雨形成機(jī)理及危害，并根據(jù)徐州地區(qū)冬季氣候特點(diǎn)對(duì)凍雨災(zāi)害形成時(shí)的主要?dú)庀髼l件進(jìn)行了分析，為凍雨災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警和災(zāi)害預(yù)防工作提供參考。

關(guān)鍵詞 凍雨;成因;危害;天氣形勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：P426.63?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-3305（2019）06-090-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.033

Analysis on the Causes of Freezing Rain Disaster in Xuzhou

LI Xian-feng（Xuzhou Meteorological Bureau，Xuzhou，Jiangsu 221006）

Abstract?The formation mechanism and harm of freezing rain were expounded. According to the characteristics of winter climate in Xuzhou area，the main meteorological conditions during the formation of freezing rain disaster were analyzed，which could provide reference for the prediction，warning and disaster prevention of freezing rain disaster.

Key words Freezing rain;Causes;Harm;Weather situation

徐州地處黃淮海平原的南緣，屬于暖溫帶，西北部地區(qū)為半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，其他地區(qū)為濕潤(rùn)季風(fēng)氣候;光能資源豐富，日照充足，雨熱同季，溫度日較差大，季風(fēng)顯著，四季分明，具有典型的南北氣候過(guò)渡帶特征，氣象災(zāi)害種類(lèi)多，危害大。凍雨是由空中過(guò)冷卻水滴或冰水混合物，降落到地面時(shí)與低于0℃的物體碰撞即結(jié)冰的降水現(xiàn)象，是一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。2008年西南雪災(zāi)（即凍雨災(zāi)害）是各地形成凍雨的典型代表，造成輸電線(xiàn)路被壓斷、道路運(yùn)輸受阻、車(chē)禍頻出、航班停飛、農(nóng)田莊稼被凍死，人民生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅，損失慘重。凍雨現(xiàn)象雖然在徐州地區(qū)出現(xiàn)頻次不大，但危害不小。為此，筆者對(duì)徐州地區(qū)凍雨災(zāi)害形成時(shí)的主要?dú)庀髼l件進(jìn)行了分析，為凍雨災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警和災(zāi)害預(yù)防工作提供參考。

1?凍雨形成及其危害

凍雨是在特定的氣象條件下形成的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。冬季當(dāng)有較強(qiáng)的冷空氣南下遇到暖濕氣流時(shí)，冷空氣像楔子一樣插在暖空氣的下方，近地層氣溫驟降到0℃以下，濕潤(rùn)的暖空氣被抬升，當(dāng)被抬升到一定高度時(shí)，便形成降水云層。這種情況下，當(dāng)雨滴落下時(shí)經(jīng)過(guò)冷空氣區(qū)，雨滴就會(huì)變成過(guò)冷卻水滴，過(guò)冷卻水滴下降到地面時(shí)碰到樹(shù)枝、電線(xiàn)、枯草或其他地上物體時(shí)，就會(huì)在這些物體上凍結(jié)成外表光滑、晶瑩透明的凍雨，或稱(chēng)為雨凇。凍雨形成后會(huì)使公路交通因地面結(jié)冰而受阻，交通事故也因此增多;大田結(jié)冰，會(huì)凍斷冬麥或凍死早春播種的作物幼苗或幼林、果樹(shù)，凍傷家禽、家畜等;凍雨積累后會(huì)壓斷電線(xiàn)和通訊線(xiàn)路，使供電和電訊中斷，嚴(yán)重的凍雨甚至?xí)狗孔犹?飛機(jī)無(wú)法在跑道上起飛，在有過(guò)冷水滴的云層中飛行時(shí)，機(jī)翼、螺旋槳會(huì)積水，影響飛機(jī)空氣動(dòng)力性能造成失事。凍雨災(zāi)害嚴(yán)重影響人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

凍雨的危害程度與凍雨持續(xù)時(shí)間有關(guān)，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)危害越大。凍雨多發(fā)生在冬季和早春時(shí)期。我國(guó)出現(xiàn)凍雨較多的地區(qū)是貴州省，其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江蘇省及山東省、河北省、陜西省、甘肅省、遼寧省南部等地，其中山區(qū)比平原多，高山最多（圖1～2）。

2?凍雨形成的主要?dú)庀髼l件

2.1?徐州冬季氣候特點(diǎn)

徐州市區(qū)冬季平均始于11月9日，止于3月25日，持續(xù)137 d。氣候特點(diǎn)寒冷干燥，多偏北大風(fēng)。從11月9日進(jìn)入冬季后，氣溫持續(xù)下降，到翌年1月中旬最冷，市、縣平均氣溫為-0.1℃。2月上旬氣溫仍較低，2月中下旬至3月回暖，到3月25日冬季結(jié)束。冬季市區(qū)平均降水總量為95 mm，降水主要是雪或雨夾雪。冬季降水差異較小，最多降水年份是1966年，降水量為161.1 mm，最少年份是1995年，降水量為21.6 mm。冬季平均蒸發(fā)總量為350.7 mm，是降水總量的4.2倍，大部分時(shí)間空氣干燥。冬季是冷空氣入侵頻繁的季節(jié)，平均每年有2.2次達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)冷空氣影響，冷空氣影響后氣溫陡降，大都伴有大風(fēng)和降雪，有時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重冰凍、凍雨或大雪。冬季又是大霧多發(fā)季節(jié)，以市區(qū)為例，大霧占全年天氣現(xiàn)象出現(xiàn)次數(shù)的58.1%。冬季的大雪和大霧是影響交通運(yùn)輸?shù)闹饕獮?zāi)害性天氣。

2.2?徐州凍雨發(fā)生頻率

由于當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，特殊的交通地理位置以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況，容易產(chǎn)生凍雨災(zāi)害。根據(jù)徐州觀測(cè)站1960—2000年觀測(cè)記錄資料，當(dāng)?shù)毓渤霈F(xiàn)10多次凍雨災(zāi)害（表1）。災(zāi)害最重的有1968年，樹(shù)木枝椏、電線(xiàn)桿被壓斷，農(nóng)田越冬作物被凍死，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失慘重，交通事故頻發(fā)。

根據(jù)徐州氣象觀測(cè)站1960—2000年觀測(cè)資料，凍雨多出現(xiàn)在1月，達(dá)5次之多，出現(xiàn)凍雨時(shí)本站氣溫均在-3.0～0.4℃（表1、圖3）。再借鑒2008年1月12—30日08：00貴陽(yáng)、懷化地面高空觀測(cè)溫度資料，地面氣溫低于0℃，850 hPa氣溫在-5℃左右、700 hPa氣溫高于0℃，存在逆溫現(xiàn)象（表2）。

2.3?凍雨發(fā)生時(shí)天氣形勢(shì)分析

形成凍雨時(shí)的天氣形勢(shì)，一般典型天氣為微寒（0～5℃）且有雨，風(fēng)力較大、雨滴較大，多在冷空氣與暖空氣交鋒，而且暖空氣勢(shì)力較強(qiáng)的情況下才會(huì)發(fā)生。在此期間，天氣形勢(shì)為淮河流域上空的西北氣流和西南氣流都較強(qiáng)，地面有冷空氣侵入，這時(shí)靠近地面一層的空氣溫度較低（稍低于0℃），2 000～3 000 m上空又有溫度高于0℃的暖氣流北上，形成一個(gè)暖空氣層或云層，再往上3 500 m以上則是高空大氣，溫度低于0℃，云層溫度往往在-5℃以下，即2 500 m左右高空，大氣溫度一般為0℃左右或以上，而2 000 m以下溫度又低于0℃，也就是近地面存在一個(gè)逆溫層。大氣垂直結(jié)構(gòu)呈上下冷、中間暖的狀態(tài)，自上而下分別為冰冷層、暖層和冷層。2008年西南雪災(zāi)（即凍雨災(zāi)害）是各地形成凍雨的典型代表，當(dāng)時(shí)天氣形勢(shì)為蒙古西部地區(qū)有一強(qiáng)冷高壓存在，高空850、700和500 hPa上槽線(xiàn)較深，致使冷空氣呈南北向一股股疊加式逐漸向南擴(kuò)散，使西南地區(qū)地面溫度降至0℃以下，此時(shí)高空850 hPa上貴陽(yáng)多日平均氣溫為-4.5℃、懷化多日平均氣溫為-6.3℃，700 hPa上貴陽(yáng)多日平均氣溫為0.6℃、懷化多日平均氣溫為0.4℃，溫度相對(duì)較高，滿(mǎn)足凍雨形成條件，產(chǎn)生凍雨，接著形成降雪，從而出現(xiàn)了百年不遇的凍雨和雪災(zāi)相加災(zāi)害性天氣。

3結(jié)論

根據(jù)以上資料可統(tǒng)計(jì)得出，徐州氣象觀測(cè)站開(kāi)始形成凍雨時(shí)，一是當(dāng)?shù)厣峡找欣渑諝饨粎R;二是近地面氣溫必須小于0.4℃、大于-5.0℃;三是高空處在逆溫層中，2 500 m左右大氣溫度一般為0℃左右或以上，2 000 m以下和3 500 m以上大氣溫度均在-10～0℃。在這一天氣條件下，高空降落的過(guò)冷卻水到達(dá)地面時(shí)才有可能凍結(jié)在近地面物體上，形成凍雨。地面溫度超過(guò)0.5℃時(shí)，過(guò)冷卻水降到地面不會(huì)凝結(jié)，地面溫度低于-5.0℃時(shí)過(guò)冷卻水在降落到地面之前容易形成雪花或冰粒。當(dāng)天氣達(dá)到以上氣象條件時(shí)，就有可能出現(xiàn)凍雨災(zāi)害天氣。此時(shí)，氣象臺(tái)對(duì)外發(fā)布凍雨災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警，提醒社會(huì)各個(gè)方面提前做好凍雨災(zāi)害預(yù)防工作，可以避免或減少因凍雨災(zāi)害而產(chǎn)生財(cái)產(chǎn)損失和人員傷害。

參考文獻(xiàn)

[1] 王鑫，劉妍芳.一次凍雨天氣過(guò)程與典型凍雨形勢(shì)差異分析[J].空中交通管理，2011（12）：21-23，32.

[2] 唐熠，周文志，奚廣平.廣西凍雨氣候及天氣形成的機(jī)理分析[J].災(zāi)害學(xué)，2011，26（2）：24-30.

[3] 馬曉剛，曲曉波，李月安，等.凍雨落區(qū)基本概念模型的研究與建立[J].氣象，2010，36（9）：68-73.

[4] 周永生.2008年年初吉安市低溫雨雪凍雨災(zāi)害性天氣過(guò)程成因分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（19）：289-291，294.

[5] 趙培娟，邵宇翔，李周，等.凍雨形成的天氣條件分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2008，31（4）：36-39.

[6] 中國(guó)氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[7] 黎惠金.2008年我國(guó)南方低溫凍雨過(guò)程分析和數(shù)值模擬研究[D].廣州：中山大學(xué)，2009.

責(zé)任編輯：鄭丹丹