雷打雪(也稱為“雷雪”或“冬雷”)是一種相對(duì)罕見(jiàn)的氣象現(xiàn)象,指在降雪的同時(shí)伴有雷電活動(dòng)。它通常發(fā)生在強(qiáng)冷空氣南下與異常強(qiáng)盛的暖濕氣流劇烈交鋒時(shí),是一種強(qiáng)烈的天氣不穩(wěn)定的表現(xiàn)。其發(fā)生時(shí)的氣溫和濕度變化及其關(guān)聯(lián)性確實(shí)非常值得關(guān)注:
氣溫變化特點(diǎn)
異常偏高(相對(duì)于冬季背景): 雷打雪發(fā)生前和發(fā)生時(shí),最關(guān)鍵的特征是
近地面氣溫異常偏高(相對(duì)于該季節(jié)的常年平均值)。這是觸發(fā)雷雪的關(guān)鍵條件之一。
- 原因: 強(qiáng)盛的暖濕氣流北上,在冷空氣主體到達(dá)之前,顯著抬升了當(dāng)?shù)氐臍鉁兀沟玫蛯涌諝鉁囟认鄬?duì)較高(可能接近或略高于冰點(diǎn))。這為后續(xù)的強(qiáng)對(duì)流和降雪(而不是凍雨或冰粒)提供了基礎(chǔ)。
強(qiáng)烈的垂直溫差:- 高層極冷: 高空有極強(qiáng)的冷空氣(通常來(lái)自極地或西伯利亞的強(qiáng)冷空氣團(tuán)),溫度非常低(遠(yuǎn)低于冰點(diǎn))。
- 低層相對(duì)暖濕: 近地面被強(qiáng)盛的暖濕氣流控制,溫度相對(duì)較高(接近冰點(diǎn)或略高)。
- 結(jié)果: 這種上冷下暖的結(jié)構(gòu)(稱為“逆溫層”被破壞或存在強(qiáng)烈的不穩(wěn)定層結(jié))使得大氣層結(jié)變得極度不穩(wěn)定。暖濕空氣在冷空氣的“楔入”下被劇烈抬升,是觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流(雷暴)的關(guān)鍵動(dòng)力機(jī)制。
氣溫驟降(緊隨其后): 雷打雪往往是強(qiáng)冷空氣前鋒即將到達(dá)或剛剛到達(dá)的信號(hào)。隨著冷空氣主力的迅速推進(jìn),
氣溫會(huì)在短時(shí)間內(nèi)(幾小時(shí)到一天內(nèi))急劇下降,從之前的異常偏高迅速跌至遠(yuǎn)低于冰點(diǎn)的嚴(yán)寒狀態(tài)。雷雪過(guò)后通常是持續(xù)的大風(fēng)和強(qiáng)降溫。
濕度變化特點(diǎn)
異常高濕: 雷打雪發(fā)生前和發(fā)生時(shí),
低層空氣濕度極高(接近飽和)。這是形成強(qiáng)降雪和提供對(duì)流所需潛熱的必要條件。
- 原因: 強(qiáng)盛的暖濕氣流(通常來(lái)自熱帶或副熱帶海洋)帶來(lái)了大量的水汽。露點(diǎn)溫度(衡量空氣中水汽含量的指標(biāo))顯著升高。
水汽輸送強(qiáng)烈: 這種高濕并非局地緩慢形成,而是由強(qiáng)大的低空急流(如西南急流或南支槽前的偏南氣流)快速、大量地從水汽源地輸送而來(lái)。
這些關(guān)聯(lián)為何值得關(guān)注?
雷打雪發(fā)生時(shí)氣溫和濕度的異常變化及其關(guān)聯(lián),是極端天氣事件的重要信號(hào),其關(guān)注價(jià)值體現(xiàn)在多個(gè)方面:
極端降雪/暴雪的預(yù)警信號(hào): 雷打雪現(xiàn)象本身往往伴隨著
強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間可能較長(zhǎng)的降雪。異常的暖濕氣流提供了豐沛的水汽,而強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)(由劇烈的溫度垂直差異驅(qū)動(dòng))將這些水汽高效地轉(zhuǎn)化為降雪。雷打雪的出現(xiàn)是暴風(fēng)雪可能即將發(fā)生或正在發(fā)生的強(qiáng)烈警示信號(hào)。
劇烈天氣轉(zhuǎn)折的標(biāo)志: 它標(biāo)志著一次
極其強(qiáng)烈的冷空氣爆發(fā)即將或正在發(fā)生。雷雪過(guò)后,氣溫會(huì)斷崖式下跌,大風(fēng)、嚴(yán)寒天氣接踵而至。這種劇烈的天氣轉(zhuǎn)折對(duì)生產(chǎn)生活(交通、能源、農(nóng)業(yè)、健康)影響巨大。
災(zāi)害性天氣的指示:- 強(qiáng)降雪災(zāi)害: 暴雪導(dǎo)致積雪過(guò)深、能見(jiàn)度極低,嚴(yán)重威脅交通安全(公路、鐵路、航空癱瘓),壓垮建筑物、樹(shù)木和電力設(shè)施。
- 大風(fēng)和風(fēng)吹雪: 伴隨強(qiáng)冷空氣的大風(fēng)會(huì)將地面積雪卷起,形成“白毛風(fēng)”(暴風(fēng)雪),能見(jiàn)度降至極低,極易造成人員迷失和凍傷。
- 劇烈降溫與寒潮: 氣溫驟降幅度大、速度快,極易引發(fā)凍害(農(nóng)作物、牲畜、水管凍裂),對(duì)能源供應(yīng)(供暖需求激增)和人體健康(誘發(fā)心腦血管疾病)構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
- 雷電風(fēng)險(xiǎn): 冬季雷電雖相對(duì)夏季少,但同樣具有破壞力,可能引發(fā)火災(zāi)、電擊事故或損壞電子設(shè)備。
大氣不穩(wěn)定性的極端體現(xiàn): 雷打雪的發(fā)生需要極其苛刻的大氣條件組合(低層異常暖濕 + 高層異常干冷 + 強(qiáng)烈的抬升觸發(fā)機(jī)制)。它的出現(xiàn)是大氣能量劇烈釋放、層結(jié)極度不穩(wěn)定的直接證據(jù),是研究極端天氣物理機(jī)制的重要案例。
氣候變化背景下的潛在指標(biāo): 有研究推測(cè),在全球變暖背景下,海洋溫度升高可能導(dǎo)致冬季暖濕氣流更強(qiáng)、更頻繁地向高緯度地區(qū)輸送。這可能會(huì)增加冬季出現(xiàn)類似雷打雪這種需要異常強(qiáng)暖濕氣流參與的極端降水(暴雪)事件的頻率或強(qiáng)度。監(jiān)測(cè)和研究雷打雪事件有助于理解氣候變化對(duì)冬季極端天氣的影響。
總結(jié)
雷打雪發(fā)生時(shí),最核心的特征是低層氣溫異常偏高(相對(duì)冬季背景)且濕度異常飽和,而高層氣溫異常寒冷。這種強(qiáng)烈的垂直溫差和豐沛的水汽供應(yīng),共同導(dǎo)致了劇烈的不穩(wěn)定和對(duì)流活動(dòng),從而在降雪的同時(shí)觸發(fā)了雷電。
這些關(guān)聯(lián)之所以高度值得關(guān)注,是因?yàn)椋?/strong>
- 它是即將發(fā)生或正在發(fā)生的暴風(fēng)雪的強(qiáng)烈預(yù)警。
- 它是劇烈寒潮爆發(fā)和氣溫?cái)嘌率较碌拿鞔_前兆。
- 它預(yù)示著多種災(zāi)害性天氣(暴雪、大風(fēng)、強(qiáng)降溫、寒潮、雷電)可能集中或相繼出現(xiàn)。
- 它是大氣極端不穩(wěn)定狀態(tài)的直接體現(xiàn),具有重要的科研價(jià)值。
- 在氣候變化背景下,其發(fā)生頻率或強(qiáng)度可能成為氣候變化的指示信號(hào)之一。
因此,一旦觀測(cè)到或預(yù)報(bào)有雷打雪現(xiàn)象發(fā)生,必須高度重視,及時(shí)發(fā)布預(yù)警,并采取積極的防災(zāi)減災(zāi)措施,以應(yīng)對(duì)隨之而來(lái)的極端惡劣天氣和潛在的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。