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风吹雪是怎么回事

时间:2023-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:世通常情况下,风吹雪是由于气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的多相流,也可以叫做风雪流,简称吹雪。风吹雪的形成机制,主要是源于起动风速和雪的输送。风吹雪输送效率和风的速度成函数关系。风吹雪的这种自然现象,对自然积雪的重新分配起到了一定的作用,它所导致的积雪深度要比自然积雪厚3~10倍。风吹雪这种气象现象,会对交通运输、工矿建设和农牧业生产产生严重不良影响。

风吹雪的形成机制

世通常情况下,风吹雪是由于气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的多相流,也可以叫做风雪流,简称吹雪。这是一种比较复杂的特殊流体,通常会带来比较大的灾害。

风吹雪的形成机制,主要是源于起动风速和雪的输送。起动风速说的是使雪粒起动运行的临界风速,它的大小不但和雪的密度、粒径、粘滞系数等有很大关系,而且和太阳辐射、气温、地面粗糙度等外界条件有关。

通常情况下,气温从零下23℃升至零下6℃时,1米高处地面雪的起动风速是4米/秒左右。一旦达到起动风速后,气流沿积雪表面呈现为水平与垂直方向的微小涡旋群把雪粒卷起,并以跳跃、滚动、蠕动和悬浮形式在地面或近地气层中运行。

这种气流对雪的输送长度由数十米到数百米不等,主要取决于风蚀雪面的状况。

风吹雪输送效率和风的速度成函数关系。通常是以0~10厘米这一层雪粒为最多,而且会随着高度的变化而呈现一层一层的分布。

风吹雪的这种自然现象,对自然积雪的重新分配起到了一定的作用,它所导致的积雪深度要比自然积雪厚3~10倍。雪粒如果吹过平坦开阔的地面,则风力以摩擦损失为主,能量损失少,雪粒便随风运行并形成各种吹蚀微形态。

如果吹过不断起伏而且变化很大的地面,不但摩擦阻力增大,而且同时形成因地形(物)局部变化,产生的涡旋阻力,使风速急剧减小,致使雪粒大量堆积。到最后所堆积出来的形态也是各种各样的,例如雪丘、雪舌、雪檐、雪堤、波浪式雪堆等。

风吹雪的类型和分布

通常根据雪粒的吹扬高度、吹雪的强度和能见度的影响,把风吹雪分为三类:

低吹雪,指的就是地面上的雪被气流吹起而且是贴地运行,吹扬高度在2米以下。

高吹雪,指的就是极强的气流把地面上的雪卷起,吹扬高度达到2米以上,水平能见度小于10公里。

暴风雪,指的就是大量的雪随暴风来回飘行,最大风速达到17.2米/秒以上,同时伴有超强降温,平行能见度通常小于1公里(天空有无降雪不能判定)。

风吹雪不但是某个季节的所出现的特有现象,而且还有一种是一年到头都会出现的风吹雪。

这种气象现象通常出现在欧亚大陆、北美、格陵兰及南极冰盖等地区,并且出现的次数也是很频繁。我国主要出现在西北、内蒙古、东北、青藏高原和西南地区。

风吹雪的危害和预防

风吹雪这种气象现象,会对交通运输、工矿建设和农牧业生产产生严重不良影响。例如1978年2月发生在新英格兰的暴风雪,损失达10亿美元。

在1985年10月的时候,吹雪灾害影响青藏高原,受灾面积相当于中国的江苏和山东两省面积之和。现在,中国已在风吹雪物理研究等方面取得了比较显著的成果,并且在野外观测、风洞模拟实验及大型防护工程等方面有了很大进展,还总结出了“导”(各种型式和规格的导雪设施,如下导风栅等)“改”(提高路基、修善边坡、开挖储雪场等)、“阻”(不同规格和结构的阻雪栅和防雪林等)、“除”(机械除雪与物理化学融雪)等一系列行之有效的综合治理防范措施。

小知识大视野

2012年12月22日,乌鲁木齐市温降至零下28度,午后国道新疆乌奎连接线路段出现九级以上大风天气。严寒与大风天气致使这一路段路面出现大面积“风吹雪”现象,路面积雪厚达2米,受堵车辆自乌拉泊立交桥开始直至仓房沟立交桥,近6公里路面双向堵死。

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