王玫玨
每年隨著冷空氣一起南下的,總有一個熟悉的身影,那就是氣溫0℃線。為何每次降溫,0℃線總是被頻頻提及?在寒冷季節(jié)的天氣圖上,你是否能分清楚冷空氣“牽動”著的那些線?
隨著冷空氣一起南下的,還有一個熟悉的身影,那就是氣溫0℃線。為何每次降溫,0℃線總是被頻頻提及?這還要從等溫線說起。
在氣溫分布圖上,溫度值相同的各個點被一條條平滑的曲線連了起來,等溫線就是指在同一張圖上氣溫相同各點的連結。等溫線稀疏,則各地氣溫相差不大;等溫線密集,則表示各地氣溫相差懸殊。
等溫線的一舉一動總是讓人牽掛。在夏季,中國版圖上的35℃等溫線氣勢洶洶北上,炎夏就會讓人們汗流浹背。而在冬季,0℃等溫線大舉南下,寒冬就會降臨。
需要注意的是,通常表示各地氣候條件最常見的旬、月、年等溫線圖,指的是距地面約1.5米處的空氣溫度。這是由氣象觀測站在離地面約1.5米高的百葉箱中測得的氣溫數(shù)據(jù)計算出來的,為了便于與高空的氣溫相區(qū)別,有時也被稱為地面氣溫圖。
從氣候意義上說,0℃等溫線家族十分龐大,有0℃旬平均等溫線、0℃月平均等溫線和多年平均0℃等溫線等。
氣候圖上的0℃等溫線在不同國家和地區(qū)的作用不完全相同。在我國,它具有重要意義。人們往往有這樣一個印象:“秦嶺—淮河就是1月0℃等溫線?!钡?,從氣候圖上我們可以明確看到1月0℃等溫線在“秦嶺—淮河”以北。
難道我們的常識出現(xiàn)了偏差?實際上,地理上的“秦嶺—淮河”線,只是概念上的“線”,它表述的是一個大概的地理范圍,不能簡單地想象為沿著“秦嶺—淮河”描出一條線來。
還有一個重要的原因,由于近幾十年來氣候變化的影響,這些等溫線也出現(xiàn)了偏移。在20世紀50年代初做氣象統(tǒng)計時,1月0℃等溫線確實基本與“秦嶺—淮河”重合,而在如今氣候變暖的背景下,1月0℃等溫線已經明顯向北偏移。
每一天,在不斷變化的天氣形勢下,由于不同氣團狹路相逢或盤踞徘徊,地面天氣圖中的0℃等溫線時而輕微擺動,經常跨步跳躍、忽南忽北,雨雪天氣也常常跟隨。
這時,許多人會想起中學課本中所說,溫度低于0℃時,水凝結成冰,水汽會凝華成霜。不免有這樣的疑問:明明處于0℃線以北,為什么還不下雪?又為何在中央氣象臺發(fā)布的天氣圖中,雨雪分界線與0℃等溫線并不重合?
的確,對于水來說,0℃意味著相態(tài)的變化,高于0℃是液態(tài),低于0℃為固態(tài)。但我們在地面天氣圖上填寫的溫度僅是距離地面約1.5米處的氣溫。由于降水過程的復雜性,判斷是否產生降雪不僅要看近地面溫度,還要看整個大氣層結的溫度狀況。而且,水凝結成雪,不但需要低溫,還需要凝結核。如果空氣中沒有足夠的凝結核,水甚至在低至-20℃時都會以液態(tài)存在。
降水是一個變化的過程,根據(jù)條件的不同有著雨、雪、雨夾雪等多種相態(tài),雨雪分界線就是用來區(qū)分降雨、降雪及混合相態(tài)(指雨夾雪或雨雪轉換等)的界線。應用降水相態(tài)預報技術,雨雪分界線常常是兩條線結對出現(xiàn):一條線的外側是純降雨區(qū),一天之內都只會降雨。另一條線的外側是純降雪區(qū),只會降雪。而兩條線之間的區(qū)域,在這一天中可能下的是雨夾雪,也可能會發(fā)生由雨到雪或由雪到雨的天氣變化。
我們所看到的雨雪分界線往往呈現(xiàn)“犬牙交錯”的形態(tài)。在持續(xù)性的雨雪天氣中,隨著天氣的演變,每天的雨雪分界線也會發(fā)生變化。對交通等影響較大的凍雨天氣,因為在降水時仍是液態(tài),只是落地后才迅速結冰,所以在雨雪分界線中被劃分在降雨一側。
霜凍線是和地表0℃直接相關的,這與1.5米的氣溫0℃是完全不同的兩個概念。霜凍是一種農業(yè)氣象災害,指空氣溫度突然下降,地表溫度驟降到0℃以下,使農作物受到損害甚至死亡的現(xiàn)象。霜凍線就是區(qū)分可能出現(xiàn)霜凍區(qū)域的標志。
出現(xiàn)霜凍時,近地層的氣溫可以在0℃以下,也可以在0~5℃之間。但通常情況下,霜凍線與地表0℃等溫線是基本一致的。在霜凍線的北側是可能出現(xiàn)霜凍的地區(qū),南側則是不會出現(xiàn)霜凍的地區(qū)。
每年秋季第一次出現(xiàn)的霜凍叫作初霜凍,其出現(xiàn)的時間對于農作物來說有很大影響。
如果初霜凍來得晚,農作物已經成熟收獲或生長期結束,霜凍再嚴重也不會造成損失。但如果初霜凍來得早,秋收作物還沒有完全成熟就遭受霜凍危害,那容易大面積減產。一般來說,位于霜凍線附近,尤其是霜凍線南側的地區(qū)要特別注意氣溫的變化情況,防止由于溫度突降出現(xiàn)霜凍而使農作物受災。
霜凍和地形有較大關系,比如四川盆地由于地勢較低,空氣從四周地勢較高的地方向該區(qū)域運動時會下沉增溫,造成這里比同緯度地區(qū)溫度偏高,因而更晚“邁過”霜凍線。另外,霜凍區(qū)域劃分還受環(huán)境的影響。某些地區(qū)由于靠近湖泊或江河,溫度相對較高,因而常常比周圍區(qū)域更晚進入霜凍區(qū)。