在我国北方地区,除了一些高山区域之外,降雪一般都出现在秋冬季节,而在炎炎夏日出现降雪则是比较罕见的,因此古人将“六月飞雪”视为世间发生了“大冤屈”的征兆。然而,就在7月17日夜间,在青海海西州东部的天峻县木里镇就发生了“三伏天”下大雪的天气,着实让人们感到不可思议。
“三伏天”降雪!
从公开的消息看,从17日22时左右,青海海西州木里镇开始出现较强的降水,随着降水的持续,当地气温逐渐下降,然后在午夜时分开始转为雨夹雪,而在18日凌晨4时左右,降雨开始转化为降雪,等到早晨的时候,木里镇很多区域都被皑皑白雪所覆盖,积雪深度达3厘米左右,已经属于中等规模的降雪了。
不过,由于此时处于“三伏天”,当地空气和地面温度的“本底值”仍然较高,在降雪量逐渐减少之后,降到地面的积雪融化速度很快,在很短的时间内就融化殆尽。这些积雪由于融化速度很快,并没有造成地表植被和农作物太大的伤害,反而一定程度上增加了土壤墒情,对农作物和牧草的生长起到了积极作用。
降雨和降雪不同形态产生的条件
大家知道,无论是降雨和降雪,它们的形成都有相似之处,那就是都需要比较强烈的空气对流现象,随着湿热气流的上升,温度下降,在相应云层中所凝结和聚集的小水滴和冰晶数量越聚越多,在有限的空间里,这些小水滴和冰晶就会发生激烈的碰撞合并现象,从而聚合成体积越来越大的水滴或者冰粒。当上升气流再也承受不住它们的重量时,这些小水滴和冰晶物质就会脱离云层而向地面降落。
在小水滴和冰晶从开始下降到降到地面的这个过程中,由于云层的结构和温度、大气温度以及凝结核的差异,则会开始出现“分化”,从而使得最终降落到地面的降水出现几种不同的形式,比如纯粹的降雨、雨夹雪、冰粒、冻雨以及降雪。
比如,如果云层中的水汽含量很高且底层温度高于0摄氏度,而且大气温度和地面温度也远高于0摄氏度,那么一般形成的就是普通的降雨。
如果云层的结构比较复杂,高层和底层的温度都低于0摄氏度,但中间出现一个温度较高的暖层,当云层上部的冰晶体通过中间的层层之后,会相继发生融化和再凝结现象。此时如果地面温度较低,那么降落到地面的将是冰粒,有的地方形容这种降水为“盐籽”。
如果条件和上面差不多,但云层中部的暖层比较厚,那么高层的冰晶体在通过暖层之后彻底融化,而且在通过底层时还来不及全部冻结,此时如果近地面的温度接近0摄氏度,那么就有几率形成冻雨。
“三伏天”出现降雪的原因
具体到夏季下雪的这种比较罕见的情形,其形成的机制就更加复杂了。除了要拥有一般降雪所具有的几个必备条件之外(气温较低、云层中水汽呈饱和状态、有明显的上升气流、空气中有较多的凝结核),还需要向上的空气流能够抵达云层的上部,即至少达到温度低于-10摄氏度的高度。
在这样的情况下,空气中的云层就演化为了能够支撑小冰晶和过冷水滴共同构成的“混合云”。此时这个云团对于冰晶来说已经达到饱和了,但对于水滴来说还没有达到,于是水汽就会逐渐在冰晶表面凝结,随着表面过冷水的部分蒸发,温度持续降低,冰晶就会不断从周围吸附水汽,从而推动自身越长越大。当过冷水与冰晶在云层中不断碰撞时,自身的稳定性就越来越差,一旦突破了空气的浮力和阻力,那么就会降落到地面。
假如在云层中所形成的“雪花”体积足够大,即使地面和空气的温度高于0摄氏度,那么在降落到地面之前也不会全部融化,同时如果再加上降雪的速度较快的条件,地面积雪的融化速度小于雪花堆积的速度,那么积雪就会越积越厚,直到降雪量逐渐减少为止。以上就是夏季发生降雪的主要原理。
我国很多地区有夏天降雪的“习惯”
从上面的简要分析可以看出,夏天降雪的形成机理比较复杂,既涉及大气的垂直温度分异、大气环流系统的特征,又涉及空气动力学环境、云层的结构、冷空气的强度、地形地貌等因素,这也是在天气预报中很难准确判断降雨和降雪的边界线、什么时间发生降雨和降雪的转化的根本原因。
根据以往的观测数据,在我国夏季发生降雪的区域,其实还是比较多的,除了一些喜马拉雅山脉、天山、祁连山、唐古拉山等高山区域之外,像纬度较高的黑龙江、新疆北部、内蒙古东北部,海拔较高的青藏高原、帕米尔高原等地,都有可能发生“三伏天”降雪的情形,属于正常的天气现象,与气候反常并没有太大的联系。
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