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不知同学们是否还记得小学语文课本中的《一个降落伞包》的内容吗?讲述的是周总理所乘坐的飞机遇到冻雨时的故事。在今年1月份我国遭受了大范围的雨雪影响,从北到南分别是雪、冻雨、雨三种降水形式,这三种降水形式分别是因为其不同的温度、湿度环境所影响而形成的。而其中冻雨影响范围大,其出现的几率虽然较低,但给人类带来的灾害性损失却极为严重。那么,冻雨究竟是什么?它是如何形成的?有哪些危害?我们应怎样预防呢?
冻雨既非固态的降水又不同于一般水滴。它是一种过冷却水滴(温度低于0℃),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,这种冰层在气象学上又称为“雨凇”。它是冷暖气团交汇并达到特定的气温条件时所形成的一种特别的降水形式。当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时,冷空气重而暖空气轻,所以冷空气位于暖空气之下即锋面系统,在垂直方向上形成逆温。近地面冷气团控制区温度低,高空暖气团控制区温度较高,再往更高处温度又随海拔的升高而降低。在满足水汽和凝结核的条件下形成冻雨需要达到下列要求:近地面约2 000m左右的空气层温度稍低于0℃;约2 000m至4 000m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,以过冷却的形式接触到冰冷的物体,就会立即凝结成冰,即滴水成冰。它们晶莹透亮,如同冰雕一般,可以说是大自然的一大奇观,煞是好看!
可惜的是,雨凇并没有像它的亲戚雾凇一样成为人们欣赏的一大奇观,而是成为了灾害。雨凇与雾凇的区别简而言之是:雨凇是由雨滴凝结而成的,而雾凇则是由水汽凝华而成。在密度上雨凇可以达到0.85g/cm3,而雾凇只有0.25g/cm3,对于附着物的压力远远大于雾凇。雨凇与地表水的结冰也有明显不同,雨凇边降边冻,能立即粘附物体的外表而不流失,形成越来越厚的坚实冰层,从而使物体负重加大,给工农业生产和人们生活带来一定危害。
雨凇最大的危害是使供电线路中断,雨凇使高压线的钢塔可能会承受10~20倍的电线重量,在两个钢塔之间的电线上所凝结的冰的重量可以达到数吨之重,电线结冰后,遇冷收缩,加上风吹引起的震荡和雨凇重量的影响,能使电线和电话线不胜重荷而被压断,几公里以致几十公里的电线杆成排倾倒,造成输电、通讯中断,严重影响当地的工农业生产。在今年即造成我国十多个省份出现电力中断,个别城市电力甚至完全中断。电力的中断又导致了铁路电力机车的无法运行间接的影响铁路运输。在公路交通上在路面上形成冰壳,导致路面打滑引发交通事故甚至导致高速公路的封闭。雨凇也会威胁飞机的飞行安全,飞机在冻雨中飞行时,会在机翼、螺旋桨结冰,影响飞机空气动力性能造成失事。在农业上雨凇会大面积地破坏幼林、冻伤果树,冻死庄稼。严重的冻雨也会把房子压塌,危及人们的生命财产安全。为保护人民生命,保证工农业生产顺利进行,当雨淞严重时应想法及时消除其灾害。
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。还需要进一步研究消除冻雨灾害的有效方法。
(栏目编辑王柏庐)
冻雨既非固态的降水又不同于一般水滴。它是一种过冷却水滴(温度低于0℃),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,这种冰层在气象学上又称为“雨凇”。它是冷暖气团交汇并达到特定的气温条件时所形成的一种特别的降水形式。当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时,冷空气重而暖空气轻,所以冷空气位于暖空气之下即锋面系统,在垂直方向上形成逆温。近地面冷气团控制区温度低,高空暖气团控制区温度较高,再往更高处温度又随海拔的升高而降低。在满足水汽和凝结核的条件下形成冻雨需要达到下列要求:近地面约2 000m左右的空气层温度稍低于0℃;约2 000m至4 000m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,以过冷却的形式接触到冰冷的物体,就会立即凝结成冰,即滴水成冰。它们晶莹透亮,如同冰雕一般,可以说是大自然的一大奇观,煞是好看!
可惜的是,雨凇并没有像它的亲戚雾凇一样成为人们欣赏的一大奇观,而是成为了灾害。雨凇与雾凇的区别简而言之是:雨凇是由雨滴凝结而成的,而雾凇则是由水汽凝华而成。在密度上雨凇可以达到0.85g/cm3,而雾凇只有0.25g/cm3,对于附着物的压力远远大于雾凇。雨凇与地表水的结冰也有明显不同,雨凇边降边冻,能立即粘附物体的外表而不流失,形成越来越厚的坚实冰层,从而使物体负重加大,给工农业生产和人们生活带来一定危害。
雨凇最大的危害是使供电线路中断,雨凇使高压线的钢塔可能会承受10~20倍的电线重量,在两个钢塔之间的电线上所凝结的冰的重量可以达到数吨之重,电线结冰后,遇冷收缩,加上风吹引起的震荡和雨凇重量的影响,能使电线和电话线不胜重荷而被压断,几公里以致几十公里的电线杆成排倾倒,造成输电、通讯中断,严重影响当地的工农业生产。在今年即造成我国十多个省份出现电力中断,个别城市电力甚至完全中断。电力的中断又导致了铁路电力机车的无法运行间接的影响铁路运输。在公路交通上在路面上形成冰壳,导致路面打滑引发交通事故甚至导致高速公路的封闭。雨凇也会威胁飞机的飞行安全,飞机在冻雨中飞行时,会在机翼、螺旋桨结冰,影响飞机空气动力性能造成失事。在农业上雨凇会大面积地破坏幼林、冻伤果树,冻死庄稼。严重的冻雨也会把房子压塌,危及人们的生命财产安全。为保护人民生命,保证工农业生产顺利进行,当雨淞严重时应想法及时消除其灾害。
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。还需要进一步研究消除冻雨灾害的有效方法。
(栏目编辑王柏庐)