近期,气象观察中,雨、雨夹雪、雪、冻雨、冰粒等降水相态的多样性频频显现,这轮天气现象的复杂程度可见一斑。受到寒潮天气的影响,华北大部、大部、江淮西部、江汉以及湖南中北部等地,白天的最高气温纷纷降至0℃或以下。那么,为何在接近0℃的气温条件下,有的地方降下雨水,有的地方则是雪花纷飞,甚至还有地方出现冻雨呢?下面就让我们一同探究气象专家的解读。
气象台高级工程师张峰介绍道,在冬季的降水过程中,常常会同时出现多种不同的降水相态,如雨、雪、冰粒和冻雨等,而且这些相态之间还可能相互转换。那么,是什么因素决定了降水的相态呢?关键在于大气中不同高度的温度垂直分布和变化。
温度的垂直分布如何影响雨雪相态的变化呢?让我们来一探究竟。当冷空气层从地面延伸到高空,如果整体温度都低于0℃,雪花在下落过程中不会融化,最终以雪的形态降落到地面。相反,如果地面附近存在一个温暖的空气层,雪花在下落过程中进入暖层后开始融化,最终呈现为雨滴,于是我们看到了下雨的情景。
若地面附近的暖层较为厚重,雪花在暖层中完全融化成雨滴。当这些雨滴继续下落并进入冷层时,它们不会再次冻结,而是成为过冷雨滴。一旦这些过冷雨滴接触到0℃以下的物体,便会迅速冻结,形成冻雨。
值得注意的是,冰雹的形成机制与上述几种降水相态完全不同。冰雹主要在云中形成,由于强烈的上升气流推动小的冰晶在云中不断生长壮大。当冰雹长到足够大而上升气流无法再托住它时,它便会下落到地面。