雪
雪是一种形式的降水,是从云中降落的结晶状固体冰,常以雪花的形式存在。雪是由小的冰颗粒物构成,是一种颗粒材料,它的结构开放,因此显得柔软。因为气温和湿度不同,形成的雪花有多种的形状和大小。如果在降落过程中,雪融化后又重新冻结會形成球状降雪,此类降雪有霙、霰、冰雹……等。
天气條目系列之一 |
天气 |
---|
氣象主题 |
形成
雪是從大氣中的水蒸氣直接凝結而成。雲中的低溫使得水蒸氣結成冰晶,當氣溫夠低時,冰晶落到地面仍是雪花時,就是下雪了。
雪形成的條件是,大氣中需含冷的冰晶核,充分的水氣,以及氣溫在0℃(冰點)以下。
降雪
雪降落的过程称为下雪或降雪,和雨一樣是降水的一種。雲中溫度低於0℃的許多小雲滴在冰晶上互相碰撞凝結形成雪珠,小雪珠是由許多細白的冰粒聚集而成的。當冷空氣逐漸向前推移,上升氣流減弱,雲中水氣直接在冰晶上凝結成較大的形態,此即我們所見到的雪花。如果溫度接近冰點,則會落下溼雪,形成較大的雪花,特別是無風的時候。大型的星形雪花直徑可達5到7公分。多數的雪花在落下地面的途中會融化成雨,只有當接近地面的空氣夠冷,才能讓雪花落到地面成雪。
能降雪的地方
降雪一般形成于溫帶氣旋周围、空气向上运动的区域中。雪可能会伴随着暖锋的天气系统里向极地方向降落。雷打雪可能发生在气旋的逗号头里和大湖效应的降水带里。在山区,上坡气流在上升过程中在山坡的迎风面达到臨界點,如果这时空气够冷的话,也可能有降雪发生。
氣候區屬中緯度至高緯度(即大約於南回歸線以南/北回歸線以北地區)的地方就會有降雪的機會,如果於低緯度地方中有些地勢高於海拔2000米的高山或高原也有同樣的機會。
海洋氣流也能間接影響該區下雪的機會率,如果在高緯度地區一帶有較多暖流支配,會減低該區下雪的機會(例如日本本州至九州一帶)。
大湖效应
在有著相对溫暖的水体存在的地方(比如湖泊),大湖效应降雪顯得重要。大湖效應的降雪一般发生在暖湖的下风處、温带气旋后的寒冷的气旋气流中,可以在局部區域造成大量降雪。
乾雪
天氣非常寒冷時,雪呈細粉狀,非常散落,稍有風就會被吹走,落在衣服上也不留濕痕。這種雪沒有黏性,因為它們全是由冰晶構成的,裡面沒有水,所以是“乾”的。
雨夹雪
而在冬末春初的降雪,由于气温较高,这种雪里面含有水滴,会形成“雨夹雪”。
纪录
世界最高的季节降雪量有2,896 cm(1,140英寸),是于1998-1999降雪季节在美国华盛顿州贝灵厄姆附近的贝克山滑雪场处测得。[1]此前的记录为2,850 cm(1,120英寸),是于1971-1972降雪季节在美国华盛顿州的瑞尼爾山测得。[2]
世界最高年平均降雪量有1,764 cm(694英寸),[3]是于1981-2010年间在日本青森县的酸汤温泉处测得。
北美最高的年降雪量为1,630 cm(641英寸),[4]是在美国华盛顿州的瑞尼爾山测得。
世界最深的雪深有1,182 cm(465英寸),是于1927年2月14日在日本伊吹山的高度为1,200米(3,900 ft)处的山坡上测得。[5]
北美最大的雪深为1,150 cm(451英寸),是于1911年3月在美国加州塔马拉克2,100米(7,000 ft)高度处测得。[5]
世界上人口超过百万的大城市中降雪最多的城市是日本的札幌市,年平均降雪为595 cm(234英寸)。
降雪量以及对应的雪水当量降水量可以由各種雨量计测得。
雪的融化
当有能量输入的时候,积雪会由固态转变为其他形态。使积雪融化的能量可能来自下列途径:辐射(太阳发出的短波辐射或者长波热辐射)、热传导(当气温高于0℃时),或者通过落入积雪的,温度超过0℃的雨滴。积雪的融化速度,不仅取决于所输入的能量的多少,也取决于当时的气温和湿度。具体说来,空气越干燥,积雪融化的速度越慢,因为此时雪更容易升华——即固体不经由液体,直接转变为气体的过程——而升华需要较多的能量,这使得周围的积雪被冷却,从而减缓了融化的速度。
通过“湿球温度”和“露点温度”,我们可以界定积雪融化过程的三个状态。“湿球温度”指的是从干湿计的湿球温度计上读出的温度,该温度始终低于大气温度——即使大气相对湿度为100%的时候也不例外。而“露点温度”指的是,空气中所含的气态水达到饱和,从而凝结成液态水所需要的温度。露点温度又总是低于湿球温度。
- 当湿球温度低于0℃的时候,积雪升华。这个过程十分缓慢,而此时积雪也保持干燥。在相对湿度小于20%的时候,升华甚至可以在7℃的气温下进行。
- 当湿球温度高于0℃,而露点温度低于0℃的时候,积雪熔解。这时,固态的雪既转化为气态,同时又转化为液态。
- 当露点温度也高于0℃的时候,积雪会融解,也就是说,积雪只从固态转变为液态。这时积雪融化的速度最快。
举例来说,在相对湿度为50%的时候,当气温低于3.5℃时,积雪升华;当气温介于3.5-10℃之间时,积雪熔解;当气温高于10℃,则积雪融解。
雪对人类社会的影响
农业
降雪有可能对农业有利,比如中国就有“瑞雪兆丰年”之说。积雪可以成为隔热层,保持土壤的热量,使农作物不被低于冰点的天气伤害。[6][7][8]雪融下去的水留在土壤里,给庄稼积蓄了很多水,对春耕播种以及庄稼的生长发育都很有利。雪中含有很多氮化物,在融雪时被融雪水带到土壤中,成为最好的肥料。雪还能消灭害虫,减少虫害的发生。用雪水浇灌作物可以增加产量,提高品质。[9]
地外行星的雪
已知在火星的高纬度地区有很少量的雪。[17]在土星的卫星土卫六上,有可能存在一种由碳氫化合物构成的“雪”。[18]
虽然在金星上几乎没有水,但也存在一种与雪非常类似的自然现象。麥哲倫號探測器在金星最高的山峰上拍到了高反射的物质,它和地球上的雪非常类似。这种物质的形成过程可能与雪的形成类似,但要求的温度很高。因为其高挥发性,它不能在地表凝结,因此成为气体上升到较冷的高地,然后在那里凝结并降落。这种物质的成分还不能确定,有可能是元素碲或硫化铅(方铅矿)。[19]
参考文献
- USA Today. . 1999-08-03 [2009-06-30]. (原始内容存档于2010-05-25).
- Mount Rainier National Park. . National Park Service. 2006-04-14 [2009-06-30].
- . JMA. [November 12, 2012]. (原始内容存档于2013-06-18).
- (PDF). National Park Service. [2013-12-02]. (原始内容 (PDF)存档于2012-11-11).
- Christopher C. Burt. . Weather Underground. [2013-12-02]. (原始内容存档于2017-03-26).
- . 冰雪馆:奇妙的固态降水──雪. 中国科普博览. [2013-12-02]. (原始内容存档于2021-05-09).
- . 冰雪馆:奇妙的固态降水──雪. 中国科普博览. [2013-12-02]. (原始内容存档于2021-05-09).
- M. Baldwin. . Argonne National Laboratory. 2002-09-08 [2009-04-16]. (原始内容存档于2015-02-26).
- . 中国天气网. 2008-11-17 [2013-12-02]. (原始内容存档于2016-03-04).
- Christopher Clarey. . New York Times. 1998-02-01 [2009-07-08]. (原始内容存档于2021-05-09).
- Sam Baldwin. . SnowSphere.com. January 2006 [2009-07-08]. (原始内容存档于2009-04-14).
- . International Snowmobile Manufacturers Associations. 2006 [2007-04-23]. (原始内容存档于2007-07-01).
- Koskinen, Risto. . 芬兰广播公司(Yle). 2016-10-26 [2017-11-07]. (原始内容存档于2021-05-09) (芬兰语).
- . 新北市樟樹詩詞網. [2020-09-27]. (原始内容存档于2021-01-16).
- . 讀古詩詞網. [2020-09-27]. (原始内容存档于2021-05-09).
- . 光明网. 光明网. [2021-08-23]. (原始内容存档于2022-04-06).
- Anne Minard. . National Geographic News. 2009-07-02 [2013-12-02]. (原始内容存档于2009-09-17).
- Carolina Martinez. . NASA. 2006-12-12 [2013-12-02]. (原始内容存档于2016-03-04).
- Carolyn Jones Otten. . Washington University in St Louis. 2004 [2007-08-21]. (原始内容存档于2008-04-15).
延伸阅读
[在维基数据编辑]
从维基百科的姊妹计划 了解更多有关 “雪”的内容 | |
维基词典上的字词解释 | |
维基共享资源上的多媒体资源 | |
维基新闻上的新闻 | |
维基语录上的名言 | |
维基文库上的原始文献 | |
维基教科书上的教科书和手册 | |
维基学院上的學習资源 | |