雷打雪(也称为“雷雪”或“冬雷”)是一种相对罕见的气象现象,指在降雪的同时伴有雷电活动。它通常发生在强冷空气南下与异常强盛的暖湿气流剧烈交锋时,是一种强烈的天气不稳定的表现。其发生时的气温和湿度变化及其关联性确实非常值得关注:
气温变化特点
异常偏高(相对于冬季背景): 雷打雪发生前和发生时,最关键的特征是
近地面气温异常偏高(相对于该季节的常年平均值)。这是触发雷雪的关键条件之一。
- 原因: 强盛的暖湿气流北上,在冷空气主体到达之前,显著抬升了当地的气温,使得低层空气温度相对较高(可能接近或略高于冰点)。这为后续的强对流和降雪(而不是冻雨或冰粒)提供了基础。
强烈的垂直温差:- 高层极冷: 高空有极强的冷空气(通常来自极地或西伯利亚的强冷空气团),温度非常低(远低于冰点)。
- 低层相对暖湿: 近地面被强盛的暖湿气流控制,温度相对较高(接近冰点或略高)。
- 结果: 这种上冷下暖的结构(称为“逆温层”被破坏或存在强烈的不稳定层结)使得大气层结变得极度不稳定。暖湿空气在冷空气的“楔入”下被剧烈抬升,是触发强对流(雷暴)的关键动力机制。
气温骤降(紧随其后): 雷打雪往往是强冷空气前锋即将到达或刚刚到达的信号。随着冷空气主力的迅速推进,
气温会在短时间内(几小时到一天内)急剧下降,从之前的异常偏高迅速跌至远低于冰点的严寒状态。雷雪过后通常是持续的大风和强降温。
湿度变化特点
异常高湿: 雷打雪发生前和发生时,
低层空气湿度极高(接近饱和)。这是形成强降雪和提供对流所需潜热的必要条件。
- 原因: 强盛的暖湿气流(通常来自热带或副热带海洋)带来了大量的水汽。露点温度(衡量空气中水汽含量的指标)显著升高。
水汽输送强烈: 这种高湿并非局地缓慢形成,而是由强大的低空急流(如西南急流或南支槽前的偏南气流)快速、大量地从水汽源地输送而来。
这些关联为何值得关注?
雷打雪发生时气温和湿度的异常变化及其关联,是极端天气事件的重要信号,其关注价值体现在多个方面:
极端降雪/暴雪的预警信号: 雷打雪现象本身往往伴随着
强度大、持续时间可能较长的降雪。异常的暖湿气流提供了丰沛的水汽,而强烈的上升运动(由剧烈的温度垂直差异驱动)将这些水汽高效地转化为降雪。雷打雪的出现是暴风雪可能即将发生或正在发生的强烈警示信号。
剧烈天气转折的标志: 它标志着一次
极其强烈的冷空气爆发即将或正在发生。雷雪过后,气温会断崖式下跌,大风、严寒天气接踵而至。这种剧烈的天气转折对生产生活(交通、能源、农业、健康)影响巨大。
灾害性天气的指示:- 强降雪灾害: 暴雪导致积雪过深、能见度极低,严重威胁交通安全(公路、铁路、航空瘫痪),压垮建筑物、树木和电力设施。
- 大风和风吹雪: 伴随强冷空气的大风会将地面积雪卷起,形成“白毛风”(暴风雪),能见度降至极低,极易造成人员迷失和冻伤。
- 剧烈降温与寒潮: 气温骤降幅度大、速度快,极易引发冻害(农作物、牲畜、水管冻裂),对能源供应(供暖需求激增)和人体健康(诱发心脑血管疾病)构成严峻挑战。
- 雷电风险: 冬季雷电虽相对夏季少,但同样具有破坏力,可能引发火灾、电击事故或损坏电子设备。
大气不稳定性的极端体现: 雷打雪的发生需要极其苛刻的大气条件组合(低层异常暖湿 + 高层异常干冷 + 强烈的抬升触发机制)。它的出现是大气能量剧烈释放、层结极度不稳定的直接证据,是研究极端天气物理机制的重要案例。
气候变化背景下的潜在指标: 有研究推测,在全球变暖背景下,海洋温度升高可能导致冬季暖湿气流更强、更频繁地向高纬度地区输送。这可能会增加冬季出现类似雷打雪这种需要异常强暖湿气流参与的极端降水(暴雪)事件的频率或强度。监测和研究雷打雪事件有助于理解气候变化对冬季极端天气的影响。
总结
雷打雪发生时,最核心的特征是低层气温异常偏高(相对冬季背景)且湿度异常饱和,而高层气温异常寒冷。这种强烈的垂直温差和丰沛的水汽供应,共同导致了剧烈的不稳定和对流活动,从而在降雪的同时触发了雷电。
这些关联之所以高度值得关注,是因为:
- 它是即将发生或正在发生的暴风雪的强烈预警。
- 它是剧烈寒潮爆发和气温断崖式下跌的明确前兆。
- 它预示着多种灾害性天气(暴雪、大风、强降温、寒潮、雷电)可能集中或相继出现。
- 它是大气极端不稳定状态的直接体现,具有重要的科研价值。
- 在气候变化背景下,其发生频率或强度可能成为气候变化的指示信号之一。
因此,一旦观测到或预报有雷打雪现象发生,必须高度重视,及时发布预警,并采取积极的防灾减灾措施,以应对随之而来的极端恶劣天气和潜在的灾害风险。