大湖效應(Lake-effect snow)指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面從中得到水蒸汽,然后在向風的湖岸形成降水、降雪、霧氣等現象,通常是以雪的形式出現。
“大湖效應”在冬季會產生水汽蒸發并進入冷空氣中,增加了冷空氣中的水汽含量。湖面溫度較高,當含有較多水汽的冷空氣到達湖泊對岸時,由于又碰到溫度較低的地面或受到地形抬升,就會產生“大湖效應”。氣象專家提醒,降雪量大,降雪持續時間長。
紐約州布法羅坐落于美國伊利湖東岸,位于五大湖區東南部,冬季經常出現強暴風雪天氣,且持續時間較長。對此,中國專家分析,冬季經常侵襲五大湖區的暴風雪是由“大湖效應”形成的冷流雪。山東半島地區“大湖效應”頻繁,自2023年12月19日夜間開始,威海市降雪已持續三天三夜,持續低溫及暴雪造成道路積雪結冰,嚴重影響交通出行。
定義
大湖效應,稱作冷流降雪,是指海上富含水汽,而且海水的水溫在冬季相較內陸的地表溫度更高,所以海面上方的空氣相對溫暖而濕潤。當冷空氣南下時,海面上方的暖濕空氣升至一定高度時,就會凝結成雪花,飄落下來,形成降雪。
特點
從全球來看,北美的五大湖區“大湖效應”帶來的湖面降雪最具有特點。因為冬季湖面溫度較高,會產生水汽蒸發并進入冷空氣中,增加了冷空氣中的水汽含量。當含有較多水汽的冷空氣到達湖泊對岸時,由于又碰到溫度較低的地面或受到地形抬升,就會產生較多降雪。
產生原因
“大湖效應”,即冷流雪,強烈冷空氣吹過溫度相對較高的湖面,湖面上的暖濕水汽遇冷迅速凝結而形成的降雪。
產生條件
水的比熱相對較大,湖面溫度較陸地高,結冰時間相對較晚,當強烈冷空氣刮過,湖面上豐富的暖濕水汽就會快速凝結形成“大湖效應”。
分布
分布時間
在“大湖效應”影響下,2022年11月美國東北部多地出現降雪,局地出現極端降雪,紐約州地區累計降水量普遍超過30毫米,相態以雪或雨夾雪為主。2022年山東半島已出現三輪明顯冷流雪過程,時間分別為11月29日至12月2日、12月16日至18日、12月21日至22日。每一輪降雪過程中,都有半島局部地區降雪達到暴雪量級。
分布地點
全球各地均會出現不同程度的“大湖效應”。北美冬季常出現大湖效應,強度大且持續時間長,而且影響范圍多集中在五大湖附近。除了山東半島地區以外,中國其他地區如遼東半島、中國萊州灣沿岸、江蘇東部沿海、上海等地也可產生大湖效應降雪。
影響危害
暴雪大湖效應
“大湖效應”是因為長時間大量降雪造成大范圍積雪的一種自然現象。12小時內降雪量將達4毫米以上,氣象部門就開始發布暴雪藍色預警信號。“大湖效應”及其伴隨的大風降溫天氣,嚴重影響甚至破壞交通、通信、輸電線路等生命線工程,使城市斷電、斷水,壓塌建筑物,凍死、凍壞農作物、牲畜,釀成嚴重災害。
凍雨大湖效應
“大湖效應”產生的凍雨,氣象上把這種凍結物稱為雨凇,南方把凍雨叫“下冰凌”。凍雨多發生在冬季和早春季節。如果近地面2000米左右的空氣層溫度稍微低于0℃,2000米到4000米的空氣層溫度高于0℃,比較暖一點,再往上一層又低于0℃,在這樣的大氣層里,上層云中低于0℃的過冷卻水滴、冰晶和雪花,掉進比較暖的氣層,變成液態水滴,再向下落,進入近地面的低溫層,正準備凍結的時候,就接觸到近地面的冰冷物體,立即凝結成冰。“大湖效應”產生的凍雨是一種奇特的自然現象,雖然落到地面上悄無聲息,但它帶來的危害卻非常之大。
道路結冰大湖效應
顧名思義,“大湖效應”產生道路結冰指由于道路表面溫度低于0℃,當出現降水時,地面發生的結冰現象。有凍雨時,更容易出現道路結冰現象。出現“大湖效應”道路結冰時,由于車輪與路面摩擦作用大大減弱,導致車輛打滑或剎車失靈,引起交通事故,阻塞交通運行。特別是道路結冰引起的高速公路關閉,會嚴重影響公路交通運輸。道路結冰情況下,行人也容易滑倒、摔傷。
應對措施
因為“大湖效應”通常是以雪的形式出現,所以積雪會導致一定的意外和危險。因此,雪后我們要及時清除房屋、廠房、棚室上面的積雪,減輕負重,防止變形、倒塌。除了積雪,長期雨雪極寒天氣影響地區,還要注意遠離房檐邊等掛著冰掛的建筑物;經過樓洞時,觀望頭頂上方是否有冰溜子,避免不小心被掉下來的冰溜子砸傷。
相關案例
美國案例
2014年11月19日,紐約州遭遇致命暴風雪天氣襲擊,部分地區降雪達1.5米,紐約州西部部分城鎮已基本處于癱瘓狀態,部分高速公布關閉。 據香港《文匯報》20日報道,一輪寒潮席卷美國,對紐約州影響尤其嚴重。布法羅的暴雪還伴隨雷暴及強烈陣風,令多處道路封閉。報道稱,這些惡劣天氣是由于冷空氣掠過美國五大湖區,巨大的水體造成“大湖效應”(Lake-Effect Snow)加劇落雪引致。
當地時間2023年11月29日報道,美國東北部和五大湖部分地區在過去兩日遭“大湖效應”天氣,紐約州康斯特布爾維爾最大降雪量超108厘米。受到大雪天氣影響,佛蒙特州28日發生一起交通事故,造成一人死亡。美國國家氣象局29日表示,在大雪天氣向更北部移動之前,受影響最嚴重地區將是伊利湖南部和東南部。
中國案例
近些年山東半島最著名的一次“大湖效應”發生在2005年,被列為2005年中國十大氣候事件之一。2005年12月3~21日,山東半島地區發生了歷史罕見的持續性暴雪,19天內出現了17個降雪日,暴雪日數達7天,威海市區總降雪量98.5毫米,煙臺市市區降雪量80.0毫米,文登區最大積雪深度54厘米。這次過程的降雪量、降雪強度、持續時間、積雪均刷新了當地有氣象觀測資料以來的紀錄。由于降雪持續時間長、強度大、積雪深,導致高速公路關閉、航班延誤、客滾航線停航等陸海空交通癱瘓以及中小學學校停課6天,造成重大社會影響和經濟損失。由于交通癱瘓,威海出現了全城萬人徒步出行的景象。在剛剛過去的2020年冬季,山東半島頻現暴雪,新媒體廣為傳播,“雪窩子”再次走入人們的視野。
山東半島地區“冷流降雪”頻繁,自2023年12月19日夜間開始,威海降雪已持續三天三夜,(22日)威海文登站積雪深度達74厘米,打破了(21日)創造的建站以來的積雪深度紀錄(55厘米),持續低溫及暴雪造成道路積雪結冰,嚴重影響交通出行。此外,煙臺市也連日遭遇暴雪,國家氣象信息中心數據顯示,12月21日煙臺積雪深度最大達52厘米。
參考資料 >
美國再現“大湖效應” 紐約積雪超1.5米_高清圖集_新浪網.新浪網.2023-12-23
自然災害知多少?.中國氣象局.2023-12-23
What is Lake-Effect Snow?.weather.com.2023-12-23
世界最大的淡水湖——“五大湖”.igsnrr.cas.cn.2023-12-24
萊州灣.www.igsnrr.cas.cn.2023-12-23
“雪窩”不在東北!需要“雪中刨車”的冷流雪是啥?.澎湃新聞.2023-12-23
“山東半島”宛如“北極科考”,咋回事?.光明網.2023-12-24
美國暴雪刷新多項紀錄!同緯度帶降雪為何不同?.光明網.2023-12-24
雪大到模糊!積雪最深達74厘米!四問山東半島暴雪!.光明網.2023-12-24
寒意漸濃來聊雪.中國氣象局.2023-12-24
美國暴雪緣起“大湖效應”.中國氣象科普網.2023-12-24
說說煙臺、威海為什么會成為“雪窩子”.山東省氣象局.2023-12-24
暴雪、凍雨、道路結冰 到底有多大危害? 聽氣象專家為您解疑釋惑.鄭州市人民政府.2023-12-23
美國東北部和五大湖部分地區遭遇大雪天氣.新浪新聞.2023-12-24