凍雨(Freezing Rain)

1、凍凍 雨雨 Freezing Rain 定義定義 l凍雨是凍雨是過冷雨滴過冷雨滴落于地面或暴露物體落于地面或暴露物體 上時(shí)，迅速凝結(jié)為冰的天氣現(xiàn)象。凍上時(shí)，迅速凝結(jié)為冰的天氣現(xiàn)象。凍 雨通常發(fā)生于地面溫度雨通常發(fā)生于地面溫度0以下的天氣以下的天氣 情況，特別是在初春和初冬時(shí)節(jié)。在情況，特別是在初春和初冬時(shí)節(jié)。在 航空例行天氣報(bào)告（航空例行天氣報(bào)告（METAR）中，凍）中，凍 雨現(xiàn)象的代碼是雨現(xiàn)象的代碼是“FZRA”。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn):（National Weather Service Weather Forecast Office, La Crosse, Wisconsin.Signific

2、ant Weather Phenomena Matrix） 過冷雨滴的形成過冷雨滴的形成 l 凍雨開始時(shí)是以雪的形式從高空云層落下，在下凍雨開始時(shí)是以雪的形式從高空云層落下，在下 降過程中遇到溫度高于結(jié)冰溫度的暖氣流層而完降過程中遇到溫度高于結(jié)冰溫度的暖氣流層而完 全融化為雨滴，而后在更低的高度上又遇到溫度全融化為雨滴，而后在更低的高度上又遇到溫度 低于攝氏零度的冷氣流層，此時(shí)雨滴不再凝結(jié)，低于攝氏零度的冷氣流層，此時(shí)雨滴不再凝結(jié)， 而是形成過冷雨滴。而是形成過冷雨滴。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn):（Glossary of Meteorology.F.） 過冷雨滴的形成圖解過冷雨滴的形成圖解 凍雨的形成

3、凍雨的形成 l過冷雨滴一旦遇到低于攝氏零度的任何物過冷雨滴一旦遇到低于攝氏零度的任何物 體就會(huì)立刻凝結(jié)，形成細(xì)長(zhǎng)條狀的冰棱，體就會(huì)立刻凝結(jié)，形成細(xì)長(zhǎng)條狀的冰棱， 故稱之為凍雨。凍雨通常與冷暖氣流相遇故稱之為凍雨。凍雨通常與冷暖氣流相遇 有關(guān)；低于結(jié)冰溫度的冷氣流會(huì)進(jìn)入暖氣有關(guān)；低于結(jié)冰溫度的冷氣流會(huì)進(jìn)入暖氣 流下方，為形成凍雨提供了條件。流下方，為形成凍雨提供了條件。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：（：（University of Illinois. Cyclones and Fronts： the development of freezing rain ） 凍雨形成圖解凍雨形成圖解 、在大多數(shù)情況下，

4、凍雨是 在溫暖潮濕的空氣侵襲冷空氣 過程中形成的。最常見的情況 就是：溫暖潮濕的空氣在流動(dòng) 中與中緯度氣旋暖鋒碰撞。上 升的空氣冷卻，水蒸氣凝結(jié)， 產(chǎn)生凍雨的前一個(gè)窄頻帶。這 個(gè)窄頻帶通常小于50公里 （30英里）寬，由區(qū)域# 1 （陰影的橙色）代表。它經(jīng)常 繞著低氣壓中心逆時(shí)針繞流旋 轉(zhuǎn)。一些最具毀滅性的冰風(fēng)暴 就發(fā)生在這個(gè)凍雨的窄頻帶中。 、第二凍雨區(qū)通常在冷鋒 面之下（區(qū)域# 2橙色陰影 下）。凍雨形成的偏南風(fēng)在 冷鋒面上層推動(dòng)溫暖潮濕的 空氣，產(chǎn)生降水落在冷空氣 中。即使之前已經(jīng)觀察到了 鋒面,凍雨和冷鋒通常也很少 形成光和散射。 、靜止鋒也有可能和凍 雨的產(chǎn)生有關(guān)。靜止鋒 將冷空氣從

5、北方到南方 溫暖潮濕的空氣分割開 來。凍雨形成的上層風(fēng) （通常是來自西南的） 把溫暖潮濕的空氣在固 定前吹向北方，產(chǎn)生凍 雨正面邊界的冷空氣側(cè) 的窄波段。 、北極氣團(tuán)通常是很 低的且被證實(shí)能產(chǎn)生毀 滅性的冰風(fēng)暴。冷風(fēng)過 境后，氣團(tuán)來自極地海 洋（MP），但在北極 氣團(tuán)過境后，氣團(tuán)來自 極地大陸（CP）。北 極氣團(tuán)過境的過程中， 它攜帶著溫暖潮濕的空 氣在北極產(chǎn)生降水。在 北極鋒面的影響下，有 時(shí)能產(chǎn)生超過50公里 的凍雨帶。 凍雨形成的地面條件要素 20082008年年1 1月月1010日日22月月2 2日的地面觀測(cè)氣象統(tǒng)計(jì)日的地面觀測(cè)氣象統(tǒng)計(jì) l由上圖可知，由上圖可知，2008年的這次過程中

6、年的這次過程中80%以以 上的凍雨天氣發(fā)生時(shí)地面溫度在上的凍雨天氣發(fā)生時(shí)地面溫度在-31范范 圍內(nèi)，風(fēng)速為圍內(nèi)，風(fēng)速為0m/s4m/s，未來六小時(shí)變溫，未來六小時(shí)變溫 主要集中在主要集中在-11范圍內(nèi)，溫度露點(diǎn)差為范圍內(nèi)，溫度露點(diǎn)差為 02。這表明凍雨天氣發(fā)生時(shí)，地面附。這表明凍雨天氣發(fā)生時(shí)，地面附 近為持續(xù)的低溫，極為潮濕，濕度基本處近為持續(xù)的低溫，極為潮濕，濕度基本處 于飽和狀態(tài)，且風(fēng)速較小，大風(fēng)速的情況于飽和狀態(tài)，且風(fēng)速較小，大風(fēng)速的情況 極少。這與我國(guó)過去發(fā)生的凍雨天氣的地極少。這與我國(guó)過去發(fā)生的凍雨天氣的地 面條件相似。面條件相似。 l但同時(shí)，由圖還可以發(fā)現(xiàn)，在凍雨發(fā)生時(shí)但同時(shí)，由圖

7、還可以發(fā)現(xiàn)，在凍雨發(fā)生時(shí) ，有大約，有大約2%的臺(tái)站地面溫度是大于的臺(tái)站地面溫度是大于0的的 ?？紤]到凍雨發(fā)生時(shí)，地表面應(yīng)為結(jié)冰的?？紤]到凍雨發(fā)生時(shí)，地表面應(yīng)為結(jié)冰的 情況，理論上溫度應(yīng)該小于情況，理論上溫度應(yīng)該小于0，而這一情，而這一情 況明顯與理論不符。那么是什么原因造成況明顯與理論不符。那么是什么原因造成 了這一情況的出現(xiàn)呢？了這一情況的出現(xiàn)呢？ 郴州，貴陽兩站在郴州，貴陽兩站在20082008年年1 1月月2121日日1200UTC1200UTC、20082008年年1 1月月1919日日0000UTC0000UTC的探空?qǐng)D的探空?qǐng)D l 上圖中貴陽的探空曲線與典型的凍雨層結(jié)構(gòu)相符，從上

8、到上圖中貴陽的探空曲線與典型的凍雨層結(jié)構(gòu)相符，從上到 下為明顯的冰晶層、暖層、逆溫層和近地冷層的結(jié)構(gòu)分布下為明顯的冰晶層、暖層、逆溫層和近地冷層的結(jié)構(gòu)分布 ；而郴州的的探空曲線中，郴州的地面溫度大于；而郴州的的探空曲線中，郴州的地面溫度大于0，其，其 地面附近有一層大于地面附近有一層大于0厚度約為厚度約為100200米的薄暖層，而米的薄暖層，而 薄暖層以上部分都與貴陽的層結(jié)結(jié)構(gòu)相近。因此，地面溫薄暖層以上部分都與貴陽的層結(jié)結(jié)構(gòu)相近。因此，地面溫 度大于度大于0時(shí)，在地面薄暖層以上的溫度層結(jié)結(jié)構(gòu)仍然符時(shí)，在地面薄暖層以上的溫度層結(jié)結(jié)構(gòu)仍然符 合凍雨的層結(jié)結(jié)構(gòu)時(shí)，也可能有凍雨發(fā)生。合凍雨的層結(jié)結(jié)構(gòu)

9、時(shí)，也可能有凍雨發(fā)生。 凍雨產(chǎn)生的正面影響凍雨產(chǎn)生的正面影響 l 凍雨可以在物體表面形成一層透明的冰覆蓋層，這種冰覆凍雨可以在物體表面形成一層透明的冰覆蓋層，這種冰覆 蓋層被稱作蓋層被稱作“雨凇雨凇”，又稱，又稱“冰掛冰掛”。掛于各種植物上的。掛于各種植物上的 雨凇或冰掛形成了冬季獨(dú)特的景色。雨凇或冰掛形成了冬季獨(dú)特的景色。 桂林堯山頂上觀雨凇桂林堯山頂上觀雨凇 2008.01.28 2008.01.28 福建南平：“冰凌”花開 順昌寶山風(fēng) 景區(qū)出現(xiàn)雨凇奇景 2009.03.14 俄克拉荷馬城市公墓中的一朵俄克拉荷馬城市公墓中的一朵“ “冰之花冰之花” ” 2011.01.182011.01.

10、18 凍雨產(chǎn)生的負(fù)面影響凍雨產(chǎn)生的負(fù)面影響 凍雨更多的時(shí)候是一種凍雨更多的時(shí)候是一種 災(zāi)害性天氣，嚴(yán)重的情災(zāi)害性天氣，嚴(yán)重的情 況下會(huì)形成冰暴（況下會(huì)形成冰暴（ice ice stormstorm）。）。 例如，凍雨可造成公路例如，凍雨可造成公路 覆冰而中斷交通，建筑覆冰而中斷交通，建筑 物積冰而倒塌，電線掛物積冰而倒塌，電線掛 冰拉斷線路或拉倒架線冰拉斷線路或拉倒架線 鐵塔而造成供電中斷，鐵塔而造成供電中斷， 也會(huì)對(duì)植物造成傷害，也會(huì)對(duì)植物造成傷害， 甚至威脅飛機(jī)的飛行安甚至威脅飛機(jī)的飛行安 全。全。 莫斯科克里姆林宮塔樓上的紅星掛著冰凌莫斯科克里姆林宮塔樓上的紅星掛著冰凌 2010.12.

11、26 2010.12.26 美國(guó)華盛頓國(guó)會(huì)大廈被冰凌覆美國(guó)華盛頓國(guó)會(huì)大廈被冰凌覆 蓋蓋 2011.01.18 2011.01.18 俄克拉荷馬市，工作人員正在搶修電俄克拉荷馬市，工作人員正在搶修電 線和天然氣輸送通道線和天然氣輸送通道 2011.01.182011.01.18 高速公路上車禍頻發(fā)高速公路上車禍頻發(fā) 凍雨形成原因原文文獻(xiàn) Cyclones and Fronts： the development of freezing rain In most cases, freezing rain results from the process of warm moist air overr

12、unning colder air. Perhaps the most common overrunning scenario occurs as warm moist air flows up and over a warm front associated with a midlatitude cyclone. The rising air cools, the water vapor condenses, producing a narrow band of freezing rain ahead of the front. This band is typically less tha

13、n 50 kilometers (30 miles) wide and is represented by region #1 (shaded in orange) in the diagram below. This band is often wrapped around and behind the low pressure center by counterclockwise winds flowing around the cyclone. Some of the most devastating ice storms occur in association with this n

14、arrow band of freezing rain. A second area of freezing rain is typically found behind the cold front, (region #2 shaded in orange in the diagram above). Freezing rain develops as southerly winds at upper levels push warm moist air up and over the cold front, producing precipitation that falls into t

15、he colder air. Freezing rain associated with the cold front is usually very light and scattered, and in rare cases, even observed ahead of the front Stationary fronts can be associated with the production of freezing rain. A stationary front separates cold air to the north from warm moist air to the

16、 south. Freezing rain develops as upper-level winds (typically light and southwesterly) push warm moist air over the colder air north of the stationary front, producing a narrow band of freezing rain on the cold side of the frontal boundary. Arctic air masses are typically very shallow and have been known to produce devastating ice storms. Behind a cold front, the air mass is maritime polar (mP), but behind an Arctic front, the air mass is continental polar (cP). As Arctic air advances, it lif