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第6章 与雪有关的知识

1.不在天空里凝结的雪

看到这个题目,一定会有人产生疑问:雪不是从天空中降落下来的吗?怎么会有不是在天空里凝结的雪花呢?

1779年,正值冬天,在俄国圣彼得堡的一家报纸上,刊登了一条非常有趣的新闻。据新闻报道说,在一个舞会上,由于容纳的人很多,加之还有成百上千支蜡烛正在燃烧,舞厅里显得极为闷热,对于那些身体欠佳的夫人、小姐们来说,她们已经有点受不了,几乎快要昏倒了。正在这时,有一个年轻男子跳上窗台,用拳打碎了玻璃。于是,舞厅里出现了意想不到的奇迹——一朵朵美丽的雪花随着窗外寒冷的气流在大厅里翩翩起舞,飘落在闷热得发昏的人们的头发上和手上。人们看到这样的情景,感到非常好奇,于是有人冲出舞厅,看看外面是不是下雪了。出乎意料的是,天空星光灿烂,新月银光如水,根本没有下雪的迹象。

这就有点怪了,大厅里的雪花到底是从何而来?这个问题,实在让人百思不得其解。难道有人在耍魔术?那也不可能,因为无论多么高明的魔术师,也不可能在大厅里变出雪花。

后来,经过科学家的研究与分析,才知道事情真相。事实上,由于舞厅里有如此之多的人呼吸,空气中就会充满大量水汽,再加上蜡烛的燃烧,就会产生相当多的凝结核。一旦遇到窗外的冷空气,大厅里的饱和水汽便马上凝华结晶,成为雪花。

如此看来,并不是在户外才可以下雪。无论在什么地方,只要具备下雪的条件,就会产生降雪。

2.下雪不冷融雪冷

融雪天比下雪天冷,很多人都有这样的感觉。这是为什么呢?由于积雪的消融需要消耗大量的热,而雪的融化潜热又较大,如果要将l克0℃的雪融化成为0℃的水,需要耗费79.67卡热量。换句话说,这些热量可以把同样重量的0℃水,升温到79.67℃。由于融雪需要消耗一定的热量,因此,在春汛期间,大地上的气温不仅不会上升,反而会出现一段春寒时期。

3.暴雪与寒潮的关系

寒潮是指北方大范围的冷气团聚集到一定程度后,在适宜的高空大气环流作用下,大规模向南入侵形成的寒潮天气,冷空气所经之地的气温在24小时内可以猛降10℃以上。一般情况下有寒潮侵袭,当地气温几乎都在0℃以下,我国地域辽阔,各区域对于寒潮天气的标准略有差异,但有详细说明。

通常情况下,寒潮和强冷空气会带来大风、降温天气。在我国,这种天气状况是冬半年主要的灾害性天气。对于沿海地区而言,寒潮大风会构成很大的威胁。例如1969年4月21~25日的那次寒潮,强风袭击渤海、黄海以及河北、山东、河南等省,陆地风力高达7~8级,海上风力高达8~10级。由于正是天文大潮时期,寒潮造成了渤海湾、莱洲湾几十年来罕见的风暴潮。在山东北部沿海一带,海水上涨了3米以上,冲毁五十多千米的海堤,海水倒灌30~40千米。

由此可见,并不是所有的寒潮都会带来暴雪天气。

寒潮会带来雨雪和冰冻天气。这类天气,对交通运输有着很大的危害。例如1987年11月下旬的一次寒潮侵袭,使哈尔滨、沈阳、北京、乌鲁木齐等铁路局所管辖的众多车站道岔冻结,铁轨被雪埋,通信信号失灵,列车运行受阻。雨雪过后,道路结冰打滑,交通事故发生次数明显上升。不仅如此,寒潮袭来也会对人体健康产生很大的危害,在这样的天气下,容易患感冒、气管炎、冠心病、肺心病、中风、哮喘、心肌梗死、心绞痛、偏头痛等疾病,如治疗不及时还会加重病情。

寒潮天气不仅带来强降温,同时还伴有大风和雨雪天气。寒潮爆发在不同的地域环境下具有不同的特点,如在西北沙漠和黄土高原,表现为大风少雪,极易引发沙尘、沙尘暴天气。在内蒙古草原则为大风、吹雪和低温天气。在华北、黄淮地区,寒潮袭来常常风雪交加。在东北表现为更猛烈的大风、大雪。在江南常伴随着寒风、雨夹雪或大雪。

寒潮多出现在冬季或初春的季节,且强度和危害也有差异。当寒潮发生的时候,常常会出现大范围的大风、强降温和雨雪天气,对农牧业、交通、电力和建筑,甚至人类的健康带来负面影响。

4.雪蚀作用

什么是雪蚀作用呢?这是一种在冰缘气候条件下,积雪场频繁的消融和冻胀所产生的侵蚀作用。在没有冰盖的极地、亚极地以及雪线以下、树线以上的高山带最容易出现雪蚀作用。因为那里年均气温为0℃左右,属于永久冻土带。雪场边缘的交替冻融,一方面通过冰劈作用破碎地表物质;另一方面雪融水将粉碎的细粒物质带走。因此雪蚀作用包括两种:剥蚀和搬运。随着雪场底部加深,周边不断扩大,山坡上逐渐会形成宽浅盆状凹地,这就是所谓的雪融凹地。它的形态、成因和空间分布与冰斗相似,虽不同于冰斗,但二者又有联系。当气候变得更冷、雪线下降的时候,雪蚀凹地便可以发育成为冰斗;与此相反,当气候转暖、冰川消退时,冰斗可退化为雪融凹地。在不同的自然地理条件下,雪蚀作用方式和速度也有差异。在纬度较低、降水量较大、年冻融日数较多的地区,雪蚀作用速率较快,雪蚀凹地深、面积相对要大。例如中国东北小兴安岭地区,雪蚀凹地极为普遍。与之相反,在纬度较高、降水量相对少、夏温低的地区,雪蚀作用就较弱。地面坡度的影响是:陡坡大于40°,雪场不易存在;而在平地上,雪蚀作用较慢;30°左右的坡地上,雪蚀作用最为活跃。

5.雪云

雪云,顾名思义可译为降雪的阴云。唐朝的杜甫在《奉观严郑公厅事岷山沲江画图十韵》曾写过:“雪云虚点缀,沙草得微茫。”宋朝的范成大在《次韵孙长文泊姑苏馆》中写道:“闻道扇舟春共载,雪云虽冷不相干。”宋朝的黄裳在《喜朝天·腊中雪后东湖闲宴》词:“雪云浓,送愁思,衾寒更怯霜风。”

6.“雷雪”

由于受到强冷空气影响,天空开始下雨,后来,由雨转成雨夹雪,同时风也在不断加大,并且伴有闪电和雷鸣,人们往往将这种现象称之为“雷雪”。那么,为什么会出现这种现象呢?

一般情况下,强冷空气到来前天气很暖和,甚至会觉得有点热。由于暖湿气流活跃(也就是所谓的冷空气到来前天气异常燥热的原因),水汽含量便会增多,加上冷锋促使暖空气上升,形成对流,因此便形成了积雨云等对流云系统,而且由于地表温度较低,在积雨云中形成的雪花落到地面时,并未完全融化,这样一来,就形成了雷电伴有雨夹雪这种罕见的天气现象。

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