徐州凍雨災害成因分析

李現鋒

摘要 闡述凍雨形成機理及危害，并根據徐州地區冬季氣候特點對凍雨災害形成時的主要氣象條件進行了分析，為凍雨災害的預報預警和災害預防工作提供參考。

關鍵詞 凍雨;成因;危害;天氣形勢

中圖分類號：P426.63?文獻標識碼：A?文章編號：2095-3305（2019）06-090-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.033

Analysis on the Causes of Freezing Rain Disaster in Xuzhou

LI Xian-feng（Xuzhou Meteorological Bureau，Xuzhou，Jiangsu 221006）

Abstract?The formation mechanism and harm of freezing rain were expounded. According to the characteristics of winter climate in Xuzhou area，the main meteorological conditions during the formation of freezing rain disaster were analyzed，which could provide reference for the prediction，warning and disaster prevention of freezing rain disaster.

Key words Freezing rain;Causes;Harm;Weather situation

徐州地處黃淮海平原的南緣，屬于暖溫帶，西北部地區為半濕潤季風氣候，其他地區為濕潤季風氣候;光能資源豐富，日照充足，雨熱同季，溫度日較差大，季風顯著，四季分明，具有典型的南北氣候過渡帶特征，氣象災害種類多，危害大。凍雨是由空中過冷卻水滴或冰水混合物，降落到地面時與低于0℃的物體碰撞即結冰的降水現象，是一種災害性天氣現象。2008年西南雪災（即凍雨災害）是各地形成凍雨的典型代表，造成輸電線路被壓斷、道路運輸受阻、車禍頻出、航班停飛、農田莊稼被凍死，人民生命財產受到嚴重威脅，損失慘重。凍雨現象雖然在徐州地區出現頻次不大，但危害不小。為此，筆者對徐州地區凍雨災害形成時的主要氣象條件進行了分析，為凍雨災害的預報預警和災害預防工作提供參考。

1?凍雨形成及其危害

凍雨是在特定的氣象條件下形成的一種災害性天氣現象。冬季當有較強的冷空氣南下遇到暖濕氣流時，冷空氣像楔子一樣插在暖空氣的下方，近地層氣溫驟降到0℃以下，濕潤的暖空氣被抬升，當被抬升到一定高度時，便形成降水云層。這種情況下，當雨滴落下時經過冷空氣區，雨滴就會變成過冷卻水滴，過冷卻水滴下降到地面時碰到樹枝、電線、枯草或其他地上物體時，就會在這些物體上凍結成外表光滑、晶瑩透明的凍雨，或稱為雨凇。凍雨形成后會使公路交通因地面結冰而受阻，交通事故也因此增多;大田結冰，會凍斷冬麥或凍死早春播種的作物幼苗或幼林、果樹，凍傷家禽、家畜等;凍雨積累后會壓斷電線和通訊線路，使供電和電訊中斷，嚴重的凍雨甚至會使房子坍塌;飛機無法在跑道上起飛，在有過冷水滴的云層中飛行時，機翼、螺旋槳會積水，影響飛機空氣動力性能造成失事。凍雨災害嚴重影響人們生活和工農業生產。

凍雨的危害程度與凍雨持續時間有關，持續時間越長危害越大。凍雨多發生在冬季和早春時期。我國出現凍雨較多的地區是貴州省，其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江蘇省及山東省、河北省、陜西省、甘肅省、遼寧省南部等地，其中山區比平原多，高山最多（圖1～2）。

2?凍雨形成的主要氣象條件

2.1?徐州冬季氣候特點

徐州市區冬季平均始于11月9日，止于3月25日，持續137 d。氣候特點寒冷干燥，多偏北大風。從11月9日進入冬季后，氣溫持續下降，到翌年1月中旬最冷，市、縣平均氣溫為-0.1℃。2月上旬氣溫仍較低，2月中下旬至3月回暖，到3月25日冬季結束。冬季市區平均降水總量為95 mm，降水主要是雪或雨夾雪。冬季降水差異較小，最多降水年份是1966年，降水量為161.1 mm，最少年份是1995年，降水量為21.6 mm。冬季平均蒸發總量為350.7 mm，是降水總量的4.2倍，大部分時間空氣干燥。冬季是冷空氣入侵頻繁的季節，平均每年有2.2次達到寒潮標準的強冷空氣影響，冷空氣影響后氣溫陡降，大都伴有大風和降雪，有時會發生嚴重冰凍、凍雨或大雪。冬季又是大霧多發季節，以市區為例，大霧占全年天氣現象出現次數的58.1%。冬季的大雪和大霧是影響交通運輸的主要災害性天氣。

2.2?徐州凍雨發生頻率

由于當地氣候特點，特殊的交通地理位置以及工農業生產狀況，容易產生凍雨災害。根據徐州觀測站1960—2000年觀測記錄資料，當地共出現10多次凍雨災害（表1）。災害最重的有1968年，樹木枝椏、電線桿被壓斷，農田越冬作物被凍死，工農業生產損失慘重，交通事故頻發。

根據徐州氣象觀測站1960—2000年觀測資料，凍雨多出現在1月，達5次之多，出現凍雨時本站氣溫均在-3.0～0.4℃（表1、圖3）。再借鑒2008年1月12—30日08：00貴陽、懷化地面高空觀測溫度資料，地面氣溫低于0℃，850 hPa氣溫在-5℃左右、700 hPa氣溫高于0℃，存在逆溫現象（表2）。

2.3?凍雨發生時天氣形勢分析

形成凍雨時的天氣形勢，一般典型天氣為微寒（0～5℃）且有雨，風力較大、雨滴較大，多在冷空氣與暖空氣交鋒，而且暖空氣勢力較強的情況下才會發生。在此期間，天氣形勢為淮河流域上空的西北氣流和西南氣流都較強，地面有冷空氣侵入，這時靠近地面一層的空氣溫度較低（稍低于0℃），2 000～3 000 m上空又有溫度高于0℃的暖氣流北上，形成一個暖空氣層或云層，再往上3 500 m以上則是高空大氣，溫度低于0℃，云層溫度往往在-5℃以下，即2 500 m左右高空，大氣溫度一般為0℃左右或以上，而2 000 m以下溫度又低于0℃，也就是近地面存在一個逆溫層。大氣垂直結構呈上下冷、中間暖的狀態，自上而下分別為冰冷層、暖層和冷層。2008年西南雪災（即凍雨災害）是各地形成凍雨的典型代表，當時天氣形勢為蒙古西部地區有一強冷高壓存在，高空850、700和500 hPa上槽線較深，致使冷空氣呈南北向一股股疊加式逐漸向南擴散，使西南地區地面溫度降至0℃以下，此時高空850 hPa上貴陽多日平均氣溫為-4.5℃、懷化多日平均氣溫為-6.3℃，700 hPa上貴陽多日平均氣溫為0.6℃、懷化多日平均氣溫為0.4℃，溫度相對較高，滿足凍雨形成條件，產生凍雨，接著形成降雪，從而出現了百年不遇的凍雨和雪災相加災害性天氣。

3結論

根據以上資料可統計得出，徐州氣象觀測站開始形成凍雨時，一是當地上空要有冷暖空氣交匯;二是近地面氣溫必須小于0.4℃、大于-5.0℃;三是高空處在逆溫層中，2 500 m左右大氣溫度一般為0℃左右或以上，2 000 m以下和3 500 m以上大氣溫度均在-10～0℃。在這一天氣條件下，高空降落的過冷卻水到達地面時才有可能凍結在近地面物體上，形成凍雨。地面溫度超過0.5℃時，過冷卻水降到地面不會凝結，地面溫度低于-5.0℃時過冷卻水在降落到地面之前容易形成雪花或冰粒。當天氣達到以上氣象條件時，就有可能出現凍雨災害天氣。此時，氣象臺對外發布凍雨災害預報預警，提醒社會各個方面提前做好凍雨災害預防工作，可以避免或減少因凍雨災害而產生財產損失和人員傷害。

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責任編輯：鄭丹丹