冻雨 冻雨是由过冷水滴组成,与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水,是初冬或冬末春初时节见到的一种灾害性天气。

一、定义

      冻雨是由过冷水滴组成,与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水,是初冬或冬末春初时节见到的一种灾害性天气。低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中能够保持过冷状态,其外观同一般雨滴相同,当它落到温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨凇。严重的雨凇会压断树木、电线杆,使通讯、供电中止,妨碍公路和铁路交通,威胁飞机的飞行安全。

 

二、形成的原因

      入冬,雨落在树木、高楼、山岩、电杆等物体上,立即结成了冰,老百姓习惯叫“滴水成冰”。这种雨在气象学上叫“冻雨”(它的凝聚物叫“雨淞”);它和人们常说的一般水滴不同,而是一种过冷却水滴(温度低于0℃),在云体中它本该凝结成冰粒或雪花,然而找不到冻结时必需的冻结核,于是它成了碰上物体就能结冻的过冷却水滴。

      “冻雨”落在电线、树枝、地面上,随即结成外表光滑的一层薄冰,冰越结越厚,结聚过程中还边流动边冻结,结果便制造出一串串钟乳石似的冰柱、冰穗(俗称“冰挂”),它们晶莹透亮,遇上阳光,放射出五彩光芒,煞是好看!可惜的是,当它的重量超过物体的承载能力的时候,悲剧就发生了。形成“冻雨”,要使过冷却水滴顺利地降落到地面,往往离不开特定的天气条件:近地面2000米左右的空气层温度稍低于0℃;2000米至4000米的空气层温度高于0℃,比较暖一点;再往上一层又低于0℃,这样的大气层结构,使得上层云中的过冷却水滴、冰晶和雪花,掉进比较暖一点的气层,都变成液态水滴。再向下掉,又进入不算厚的冻结层。当它们随风下落,正准备冻结的时候,已经以过冷却的形式接触到冰冷的物体,转眼形成坚实的“冻雨”!

      冻雨是由过冷水滴组成,与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水。低于0℃的雨滴在温度略低于0℃的空气中能够保持过冷状态,其外观同一般雨滴相同,当它落到温度为0℃以下的物体上时,立刻冻结成外表光滑而透明的冰层,称为雨凇。严重的雨凇会压断树木、电线杆,使通讯、供电中止,妨碍公路和铁路交通,威胁飞机的飞行安全。冻雨出现时地面往往不太寒冷(0℃~3℃),上空为逆温,有一层温度高于0℃的暖层。降水在暖层里为雨滴,下落到近地面大气中就成为过冷却的冻雨,往往会造成一些危害。

      如果雨滴不断地打落在这些结了冰的物体表面时,就慢慢地形成一条条冰柱。太阳出来后,在阳光的照跃下的冰柱闪闪发亮,分外妖娆,冻雨给人们增添了秀丽动人的景色。但它造成的危害也是十分严重的。如电线上结上冰凌后增加了重量、遇冷会发生收缩,使得电线绷断,导致通信和输电中断事故;农作物遇到冻雨后被冻伤、冻死;地面上结冰,交通事故将剧增。所以,持续数天出现冻雨,其造成的灾害还是很大的。

 

三、形成的机制

      冻雨开始时是以雪的形式从高空云层落下,在下降过程中遇到温度高于结冰温度的暖气流层而完全融化为雨滴,而后在更低的高度上又遇到温度低于摄氏零度的冷气流层,此时雨滴不再凝结,而是形成过冷雨滴。过冷雨滴一旦遇到低于摄氏零度的任何物体就会立刻凝结,形成细长条状的冰棱,故称之为冻雨。冻雨通常与冷暖气流相遇有关;低于结冰温度的冷气流会进入暖气流下方,为形成冻雨提供了条件。

 

四、冻雨的影响

      冻雨可以在物体表面形成一层透明的冰覆盖层,这种冰覆盖层被称作“雨凇”,又称“冰挂”。挂于各种植物上的雨凇或冰挂形成了冬季独特的景色。

      冻雨更多的时候是一种灾害性天气,严重的情况下会形成冰暴(ice storm)。例如,冻雨可造成公路覆冰而中断交通,建筑物积冰而倒塌,电线挂冰拉断线路或拉倒架线铁塔而造成供电中断,也会对植物造成伤害,甚至威胁飞机的飞行安全。

      2008年1月中国华南遭受了严重的雪灾,其中一大部分损失就是由冻雨带来的。

 

五、冻雨带来的危害

      冻雨风光值得观赏,但它毕竟是一种灾害性天气,它所造成的危害是不可忽视的。电线结冰后,遇冷收缩,加上冻雨重量的影响,就会绷断。有时,成排的电线杆被拉倒,使电讯和输电中断。公路交通因地面结冰而受阻,交通事故也因此增多。大田结冰,会冻断返青的冬麦,或冻死早春播种的作物幼苗。另外,冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。冻雨厚度一般可达10~20毫米,最厚的有30~40毫米。冻雨发生时,风力往往较大,所以冻雨对交通运输,特别对通讯和输电线路影响更大。据气象专家分析,冻雨是在特定的天气背景下产生的降水现象。在此期间,江淮流域上空的西北气流和西南气流都很强,地面有冷空气侵入,1500至3000米上空又有暖气流北上,大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态,自上而下分别为冰晶层、暖层和冷层。即3000米以上高空大气温度往往在-10℃以下,2000米左右高空,大气温度一般为0℃左右,而2000米以下温度又低于0℃。冻雨大多出现在1月上旬至2月上、中旬的一个多月内,起始日期具有北早南迟,山区早、平原迟的特点,结束日则相反。地势较高的山区,冻雨开始早,结束晚,冻雨期略长。如皖南黄山光明顶,冻雨一般在11月上旬初开始,次年4月上旬结束,长达5个月之久。据统计,江淮流域的冻雨天气,沿淮淮北2~3年一遇,淮河以南7~8年一遇。但在山区,山谷和山顶差异较大,山区的部分谷地几乎没有冻雨,而山势较高处几乎年年都有冻雨发生。冻雨是一种灾害性天气,它大量冻结积累后能压断电线和电话线,严重的冻雨会把房子压坍,飞机在有过冷水滴的云层中飞行时,机翼、螺旋桨会积水,影响飞机空气动力性能造成失事。

 

六、冻雨的预防措施

      消除冻雨灾害的方法,主要是在冻雨出现时,发动输电线沿线居民不断把电线上的雨凇敲刮干净;在飞机上安装除冰设备或干脆绕开冻雨区域飞行。

      对于公路上的积冰,及时撒盐溶冰,并组织人力清扫路面。如果发生事故,应当在事发现场设置明显标志。在冻雨天气里,人们应尽量减少外出,如果外出,要采取防寒保暖和防滑措施,行人要注意远离或避让机动车和非机动车辆。司机朋友在冻雨天气里要减速慢行,不要超车、加速、急转弯或者紧急制动,应及时安装轮胎防滑链。

 

案例

      1955年,浙赣地区曾因“冻雨”倒毁电杆数百根,南浔、浙赣铁路运可逆热机输一度中断;1987年11月和1989年12月,郑州市先后两次出现“冻雨”,受伤的就有200来人;前苏联西南部地区,一次“冻雨”拆毁、倒翻电杆近万根,造成大面积的电讯中断。1972年2月底,我国出现一次大范围的冻雨,广州、长沙、南京、昆明、重庆、成都、贵阳等地至北京的电信一度中断,造成的经济损失极其严重。1984年1月中旬后期,受强冷空气影响,贵州、湖南、江西、湖北等省不少地区出现冻雨天气,造成电线断线倒杆。贵州省的有线电话全部中断,严重可逆热机影响通讯工作。湖南输电线积冰厚度在20毫米以上,一些高压线路一 天溶冰5-6次。因受冰冻天气影响,贵阳客车站停开长途车803班次,农村公共汽车间断停开418班次。湖南长沙附近几个县停开班车339班次;仅临武、资兴两县折断竹、木近500多万根(棵)。贵州有10%提早抽苔的油菜 受到冻害。

      2008年1月,江西南昌曾因冻雨,市区3小时停电,火车因铁轨冻冰无法驶出,进入南昌火车站,致使几万人拥堵在火车站。

      2008年1月,我国湖南省遭遇冻雨,导致路面结冰,我国南北大动脉京珠高速湖南段出现交通堵塞。湖南郴州市电缆、电塔等大部分压断、倒塌,导致郴州市停水停电8天。

      此次灾害导致贵州黔东南大部分农村停电长达20天以上,直至农历2009年正月初一才恢复用电。居民生产生活严重受损,当地人都说五十年难得一遇。

      2010年2月24日至25日凌晨,辽宁省大部分地区降冻雨,是当地自1999年来最严重的一次。此次冻雨造成沈阳至北京间旅客列车停运3列、晚点107列,同时冰雨天气造成沈阳北部地区部分供电中断,致使无法供水。

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