资料来源:人民日报中央厨房-蓝天工作室

1月20日起,我国中部及东部地区大范围的雨雪正式上线!

此次天气过程具有雨雪范围广、降水状态复杂、降水时间长等特点。

北方将雪花飞舞,南方将阴雨连绵。

中央气象台首席预报员杨舒楠表示,20日至24日,陕晋冀豫鲁等地有大雪、局地暴雪;黔湘赣桂粤闽等地有大雨、局地暴雨;这次过程雨雪相态复杂,需防范其对春运的影响。

我国中东部大部及西南地区迎今年以来最大范围雨雪天气

中央气象台预计,20日起至24日,我国中东部大部及西南地区有一次明显雨雪过程,这次雨雪天气范围广、持续时间长,北方以雪为主,南方以雨为主,雨雪分界线位于淮河一带。主要降雪时段在20日夜间至22日。

南方大部地区则有小到中雨,贵州东部、湖南中南部、江西中部、广西北部和东部、广东北部、福建北部等地部分地区有大雨、局地暴雨。

20日,雨雪天气已露头,北京等地区迎来了今年第一场降雪。明后两天,雨雪天气仍将持续。

上图:全国降水量预报图(1月21日08时—22日08时)。

上图:全国降水量预报图(1月21日08时—22日08时)。

气象专家预计,1月25日起,一股新冷空气将影响我国中东部大部分地区,降温范围更广,南方地区最高气温降幅明显。受新冷空气影响,中东部大部地区还有一次大范围雨雪天气过程,地区与20日开始的降水过程有重叠,整体降水强度更强,强降水区域更加集中,降雪南界更南,需要保持关注。

上图:全国降水量预报图(1月24日20时—25日20时)。

目前春运已经启动,这两次雨雪过程影响范围广、降水时间长,专家建议公众密切关注临近预报,外出要注意交通安全,合理安排出行时间。由于两次雨雪过程衔接非常紧密,建议相关部门提前做好公路、铁路、机场和城市交通枢纽、干线等交通疏导和安全管理工作。

上图:1月20日,北京迎来降雪天气,市民在雪中出行。樊甲山/摄(人民图片)

预报雨雪相态转换、雨夹雪等并不简单,有较高难度

在这次大范围雨雪天气过程中,一些地区如陕西南部、山东南部、河南中南部、湖北西北部等地将会雨雪混杂,可能出现雨夹雪或雨转雪过程。

那么,雨夹雪是什么天气?降下来的究竟是雨还是雪?

杨舒楠解释,雨雪相态转换除弱冷空气影响外,还取决于降水与气温的配置,这些地区白天气温偏高,可能出现雨夹雪天气,夜间气温降低时转为降雪天气。

“通常预报雨雪相态转换的时间和地点难度较大。我们根据地形分布、冷空气强度及经验综合研判后,得出预报结论。”杨舒楠表示。

预报雨夹雪并不简单,有相当的技术难度。在气象学上,降雪预报和降雨预报可以统称为降水预报,云中汽态水降到地面究竟是雨、雪、冰粒还是雨夹雪,就是判断降水的形态,即降水相态。

冬季相态预报一直是预报中的难点,而降雪预报又复杂得多。简单来说,形成降雪有4个必要条件:气温低、水汽饱和、上升运动、空气中有凝结核。同时,气流上升运动必须延展到有利于冰晶发展的温度层,至少到-10℃。但在空中形成小雪花后,能否顺利经过不同温度和湿度的垂直空气层,仍为雪花形态降落到地面?这需要复杂的研判过程。

这是因为冬季气候背景下的降水天气,常伴随雨雪相态转化过程,有着十分复杂的机理。

在不同的高度层、不同的温湿状态下,降水粒子的形态拥有着多种多样的变化。当云中的冰晶或者雪花向下飘落,不亚于经历一场未知的冒险。

只有在整层都比较寒冷(例如低于0℃)时,才会有雪花降落到地面。如果整层温度都高于0℃,那么就会变成雨。而事实上,各层大气之间的温度变化往往非常复杂。

比如,高层和底层的气温都低于0℃,但中间存在一个比较浅的暖层,高层的雪到中间暖层融化后到中下层冷层又冻结,那么下的就是冰粒;

如果中间的暖层比较厚,高层的雪花到中间暖层融化后来不及冻结,就会下冻雨;

如果地面温度较高或雪花含水量较大,有时雪落下来,也很难在地面上形成明显积雪,而是湿湿的一片。

由于现实中大气中温度和湿度的垂直分布情况非常复杂,再加之近地面地表温度冷暖不一,地形地貌等下垫面情况复杂,预判在什么时间、什么地点下雨还是下雪,什么时间会变成雨夹雪,是一项科技难题。需要三维气象综合观测数据、相应的数值预报模式及客观预报方法的支撑。同时,还需要预报员根据经验,进行复杂的综合研判。

上图:内蒙古牙克石郊外,冰河岸边雾凇美景。余昌军/摄(人民图片,资料照片)

每1毫米降雪量约形成0.75厘米积雪

中央气象台预计,1月20日至24日,陕西东部、山西南部、河北南部、河南、山东西部及西藏南部沿山地区等地有大雪、局地暴雪,上述大部地区累计降雪量5—15 毫米,河南西部局地20—22毫米,新增积雪深度5—10厘米,局地可达15—20厘米。

1毫米降雪能新增积雪多深?这与冰晶结构、温度层和湿度层结构、大气垂直运动、地表温度和雪的含水量等因素关系密切。

冰晶间隙内空气量所占体积的比例,决定了积雪的蓬松度。环境温度和湿度变化则成为冰晶生成、增长以及最终大小的决定因素。地面温度的高低影响有效积雪量。雪中含水量也会直接影响积雪深度,含水量大,积雪相对薄,含水量少,积雪相对厚。

据统计,我国常年冬季积雪深度和降雪量比值大约为0.75厘米/毫米,这意味着每1毫米降雪量,约形成0.75厘米的积雪。

但这一比值随着气温上升有明显减小趋势,且具有显著的地域差异,地面上的复杂情况对其也有影响。比如,南方积雪量往往不如北方多,城市积雪量不如山区多。

上图:辽宁锦州市民正在清理积雪。朱夫昕/摄(人民图片,资料照片)

目前,中央气象台制作发布空间分辨率5公里,未来3天逐1小时时间间隔、未来10天逐3小时时间隔的网格化定量降水预报产品。在降水相态预报方面,也由原来只有雨和雪预报,提升到雨、雨夹雪、冻雨、雪等降水相态预报。对于降雪预报,不仅有降雪量预报还有积雪深度,包括新增积雪深度预报。

专家建议,通过建设自动气象站、开展加密观测等措施,加强对降水相态变化机理的把握和研究。充分利用微波辐射计、温度廓线仪、风廓线雷达、双偏振雷达和激光雨滴谱仪等仪器,对局地大气层结构与变化进行监测和物理分析,进一步提升降雪预测预报能力。

(人民日报中央厨房·蓝蓝天工作室)

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