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课程资源•自然生态|美丽的灾害——冻雨

 沐沐阅览室 2019-12-08

美丽的灾害——冻雨

进入冬季,美丽的雨凇便会不时刷屏。这种“千崖冰玉里,万峰水晶中”的琉璃世界是在冻雨天气下产生的,风景固然美轮美奂,但冻雨往往会给交通运输、电力保障、农林业带来影不利响。

腊梅变冰梅透出令人窒息的美感。但是这样的美景给农民带来的是忧心忡忡——田地里的庄稼会不会遭受摧残、院子里掉落的树枝会不会砸坏屋瓦。

当马路会变成巨大的溜冰场时,交通事故频发,司机寸步难行。交通警察和道路维护人员需要加班加点,电力工人需要翻山越岭去巡线,电线上凝结的一串串冰凌不仅会拉断电线,还可能摧毁高大的电塔,造成大面积停电和通信中断。

01

从过冷水滴到雨凇

冻雨(Freezing rain)是一种过冷水滴与低于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,是谓过冷水滴。

🔼一个有趣的过冷水结冰实验

🔼过冷水受振动会立刻结冰

我国北方地区把冻雨叫做“地油子”,南方一些地区叫做“下冰凌”、“天凌”或“牛皮凌”,贵州各地则称为“凝冻”或“桐油凝”。

冻雨的出现与大气环流、气温、风力、湿度、地形、海拔高度等多种因素相关。

冻雨形成过程示意图

很多研究指出冻雨的发生与逆温层的存在密不可分,比较典型的是锋面逆温,当冷暖空气相遇时,暖气团抬升到冷气团之上,便形成上暖下冷的逆温层。

此时在垂直方向上,对流层中下层的大气可分为冰晶层、暖层和冷层。冰晶和雪花位于最高的冰晶层,它们在下落过程中先经过暖层而融化成雨滴,接着在冷层形成过冷水滴。过冷水滴到达地面一旦与0℃以下的物体接触,就会在其上迅速冻结,形成雨凇。

02

贵州制霸冻雨榜

冻雨主要发生在冬季和初春。因为这个时候我国冷空气非常活跃,频频南下。当南下的冷空气遇到南方比较暖的空气之后,便会插入到暖空气的底层,然后将暖空气向上抬升,这样很容易导致降水。其中以贵州发生冻雨次数最多。而在一些高海拔山区冻雨天数则是相当惊人四川峨眉山平均每年出现135.2天,是全国冻雨最多的地方。

对于贵州冻雨天气多、持续时间长、危害程度重的原因,这主要是由于贵州所处特殊的地理位置、地形地势,以及海拔高度决定的。贵州地处云贵高原东北侧斜坡地带,平均海拔1100米左右,地势西高东低。

进入冬季,频繁南下的北方冷气团受到云贵高原地形阻挡,在贵州西部与云南东部之间上空形成了云贵静止锋并长期控制贵州,加之来自孟加拉湾暖湿气流源源不断的丰富的水汽输送补充,从而导致贵州冻雨次数多、持续时间长、影响范围广、影响程度重。

03

危及交通和农业

冻雨的危害注要分两大方面,一方面是交通,另一方面是农业。

就交通方面,冻雨大量的积累结冰,会压倒电线杆、不仅影响人们生活正常通讯,还影响交通出行。

冻雨将电线拉断

较强的冻雨会导致路面严重结冰,车辆出行非常容易打滑,交通事故发生率较高。另外,过冷的雨水会影响到飞机的机翼、螺旋桨,影响飞机正常飞行,严重时还会导致飞机事故。

农业方面,冻雨降到植物上,植物会被冻伤或死亡,尤其一些正在成长的幼苗,非常容易在一场冻雨中死亡;比较大的果树也会被冻伤,影响其产量;农田土地会被冻住,要拔芽的幼苗受到影响,错过最佳的冒土时期,影响幼苗的正常发育,从造成严重的农业损失。

那么,我们要如何预防冻雨呢?

首先是交通方面的预防。交通出行车辆自然是要做好防滑措施,掌握相关的行车技巧,行车时要与前后车辆保持一定距离;而为了防止电线杆被积累的雨凇压倒,我们要及时清理雨凇;飞机在起飞之前,要清理飞机上和跑道上的积水,以免造成结冰,如果有结冰,要及时采取融冰措施。

其次,农业方面的预防。在冻雨发生之前一定要做好保暖工作,尤其一些农田幼苗,最好是拉上塑料篷,避免与冻雨的直接接触。果树的枝干要及时拿塑料包上,以防出现大量结冰。

习题链接

练习一

材料一 冻雨是指以液态降落的雨,与地面或暴露物体接触时冻结所致。

材料二 下图为某地1月20日某时的天气形势图。

(1)此时,最可能出现冻雨天气的是甲、乙、丙、丁四地中的____地,试解释其原因。

(2)列举冻雨天气带来的主要不利影响。

解析与答案

【解析】

(1)考查锋面气旋降水的分布。根据图示,甲地位于冷锋锋前,受暖气团控制,天气晴朗;乙地位于暖锋锋后,也受暖气团控制,天气晴好。丙地位于暖锋锋前,受冷气团控制,很有可能形成降水,但是丙地气温即将上升,地面和暴露物体温度较高,较难形成冻雨。丁地位于冷锋锋后,受冷空气控制,地面气温降低,锋面降水容易冻雨。

(2)考查气象灾害的危害。冻雨是在低温条件下形成的,大田结冰,容易冻死在地里过冬的农作物;冻雨会使地面结冰影响交通;冻雨积累后压断电力通讯设施等导致供电、通讯中断。

【答案】

(1)丁  丁地位于锋面气旋的冷锋锋后,该地吹西北风,属于冷空气,气温低;受锋面控制,为阴雨天气。

(2)农作物受到低温冻害;可能出现交通中断、供电(供水)中断、通讯中断等。

练习二

冻雨是大气中过冷却水滴降落过程中,与温度低于0oC的物体相遇发生冻结的一种降水。下图示意贵州某山区等温面分布。读图完成下列各题。 

1.与①地相比,③地

A.气温更高      B.气压更低

C.光照更强      D.风力更弱

2.图示时刻正发生冻雨的地点是

A.①         B.②

C.③         D.④

3.仅从地形考虑,当冻雨发生时,图中四地冻雨持续时间较长的是

A.①       B.②

C.③       D.④

解析与答案

1.D【解析】图示地区位于贵州,根据指向标,③地位于阴面,气温不会更高,A错。气温可能低,气压应更高,B错。阴坡的光照差,C错。与①地相比,图中③地的等温线稀疏,说明温差小,所以气压差小,风力更弱,D对。

2.B【解析】根据材料,冻雨是与温度低于0oC的物体相遇发生冻结的一种降水。读图,根据指向标和图中等温线,①地气温大于0oC,A错。②地气温符合冻雨形成条件,正发生冻雨,B对。③地地面气温高于0 oC,C错。④地应降雪,没有冻雨,D错。

3.C【解析】仅从地形考虑,当冻雨发生时,受地形影响,③地风力弱,气流稳定,冻雨持续时间较长,C对。其它三地温差大,气压差大,风力较强 ,持续时间短,A、B、D错。

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