霜,是空气中水汽在0℃以下时,在地面物体表面形成的白色晶体。它要水汽达到饱和并凝华时才能产生。霜冻只指打霜时温度过低,使土壤或作物表面降温太快,造成损伤的现象。霜有时候不显现,因为空气中水汽未达到饱和状态,这叫暗霜或黑霜。
形成霜冻的原因有三个。一是发生大寒潮时,冷空气席卷的地区会剧烈降温,这叫平流霜冻;第二种是辐射霜冻。在晴朗无风的夜晚,由于地表或作物强烈地向外辐射散热冷却时,霜冻随之而生;第三种叫平流辐射霜冻,它要在既有冷空气,又有地表散热作用时才发生。这三种霜冻,第一种持续时间达三、四天,在南方地区危害很大。
雨淞是冻雨的一种形式。它是一种白色透明或半透明的冰壳,牢牢地粘附在地面的物体上。有时候看起来,树枝上、电线上似包裹上了一层晶莹的薄冰,把世界装点得美丽缤纷。
雨淞的形成过程很怪,当高空的空气按垂直分布在冷、暖、冷三层时,高层的冷空若穿过暖层,冰晶马上会融化,但融化后的水滴在下降时又遭遇到了冷空气,马上变冷,再继续下落,最后粘附到贴地的各种物体上,形成冰壳。可别以为好看,那电线上的冰壳破坏作用很大,弄不好就会让电线折断,到时电信中断可就麻烦大了。
对于雪天,人们似乎总是抱有盼望的态度。那纷纷扬扬的鹅毛大雪是多么令人心旷神怡、赏心悦目啊!
可是事情过了头,就成了祸害。一旦降下的雪太大时,造成的损失就不小了。这一点好多人不相信,这里举个例子看看。1984年1月17日—19日,长江中下游地区出现特大降雪。许多地区积雪深厚,最严重的可达半米深,结果电线结冰,通信、输电线路中断。仅江苏省就有六百二十多万伏以上的输电线路被切断;两万多根电线杆倒伏,南京机场关闭了近一个星期,京沪铁路停运一天多。
冷冻灾害的最大受害者是农作物,它造成大面积农作物减产,甚至冻死。
为此,人们还把低温的冷冻形象地分为“倒春寒”、“寒露风”。1976年3月下旬至4月上旬,江南广大地区出现了明显的“倒春寒”,湖南、广西、广东、江西、福建五省因为烂种而损失3.5亿公斤种子,占播种量的1/3。
6.酸雨、大雾、阴雨等:
酸雨是一种严重的环境问题。由于地面上的二氧化硫(SO2)和氧化氮(NO)被大量地排放在空中,经过水汽凝结后,形成带有硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)的雨,再降落到地面上,严重地威胁着人类。
酸雨导致了湖泊中的鱼类成批地死亡,浮游生物、藻类减少。日本石弘之指出,欧洲从20世纪60年代起,湖面在一公顷以上的85,000个湖泊中,有21,500个受到酸雨的影响。其中11,000种鱼类及水生昆虫骤减,2000种完全灭绝。酸雨还使一些农作物、树木的根茎受到侵蚀,不少森林死亡,农作物减产。联邦德国的一份调查表明:由于酸雨的影响,该国森林受害面积曾经在一年中上升了9.7个百分点。一些建筑物也未能脱离苦海,像印度的大理石建筑泰姬陵、雅典城亚克罗波利、我国的乐山大佛,都因为酸雨的影响,已经面目全非了。
大雾,是贴近地面大气层中的水汽凝结或凝华而形成的微小水滴或冰晶。雾分平流雾和辐射雾两种。辐射雾,由白天蒸发的水汽在晚上降温时产生,它一般在晴天出现;而平流雾,是由暖湿空气在推移过程中,遇冷而形成,它在一天的任何时候都可以形成。
大雾的危害不仅仅限于使交通受阻,如我国华北地区曾出现的一次罕见大雾,破坏了高压输电线路的瓷瓶绝缘,造成大面积断电事故。而酸雾的出现,更叫人触目惊心,1952年12月5日,伦敦地区发生了硫酸雾,雾中二氧化硫浓度积聚越来越高,这种状况一直持续了三天,直到12月8日才结束。
这次大雾使近4000人死亡。
汛期的气象灾害
1.暴雨频繁
1995年6月中旬后期,副热带高压急剧北移,华南前汛期结束。从6月下旬至7月上旬长达半个月的时间内,强降雨带一直稳定在江南北部,湘、赣、浙、苏南和皖南持续出现暴雨或大暴雨,暴雨过程在半个月内竟达6次之多,黄山曾出现253毫米的日最大降水量。上述各省这半个月的降水总量一般在300—500毫米,部分地区达以600—900毫米,较常年同期偏多2至5倍,湘、赣部分地区的降水量创了建国以来的最高值。
由于降水时段集中,雨量大,致使江、河、湖泊和水库的水位持续上涨,居高不下,鄱阳湖出现建国以来最大洪水,洞庭湖和长江下游干流出现建国以来第二大洪水。
暴雨洪水造成的灾情是惨重的。仅湘、赣两省就有173个县、市受灾,380余万人一度被洪水围困,650人死亡,房屋倒塌,企业停产,农田被淹,铁路中断,两省的直接经济损失达330多亿元。
2.旱灾肆虐
局部地区洪涝、大范围干旱是西北地区最常见的自然灾害。但本年度西北地区东部的异常干旱却是多年罕见的。例如:一些地区5月的降水量一般不足20毫米,不少地区滴雨未下,陕、甘、宁、青的一些测量站出现了建国以来月降水量的最小值。进入6月,这些地区的降水仍持续偏少,旱情持续发展。
冬春连旱,春夏连旱,导致西北一些省区灾情严重。仅陕西省受旱面积就达3200万亩,210万人饮水困难。地处渭水之滨的古城西安曾一度供水紧张。
3.暴雨成灾
7、8月间随着副热带高压继续北移,江南连续暴雨结束,雨带开始出现在北方地区。
7月24日—8月8日,辽宁、吉林中部和东部连续出现大到暴雨,局部地区出现大暴雨。降雨总量一般有100—300毫米,部分地区达350—550毫米。
受连续暴雨影响,辽河、鸭绿江等河流出现历史上罕见的特大洪水,部分城市、乡镇和大片农田被淹,公路、铁路多处被冲毁,一批工矿企业被迫停产,死亡和失踪200余人,经济损失严重。
4.热带气旋
1995年的热带气旋季节前期,西北太平洋热带地区异常沉寂,到7月底还少有热带气旋活动。但从7月底起南海海面却经常波涛汹涌,热带风暴频频发生,而且不时光临华南沿海地区。
7月底以前,西北太平洋海域只有3个热带风暴生成,而这3个热带风暴都未在我国登陆。
在7月底至8月的30余天时间里,先后有7个热带风暴在南海和吕宋岛以东洋面生成,其中有6个相继在我国登陆,而且除1个登陆华东的浙江外,其余5个均登陆华南。频繁登陆的热带气旋所伴随的狂风暴雨,给广东、海南等省造成了很大的经济损失。这期间,在我国登陆的热带气旋超过常年平均数2倍,是建国以来同期最多的。热带气旋在短时期内濒临华南沿海,也是常年同期罕见的。
5.热浪发威
盛夏难得一见的大范围强热浪8月下旬至9月上旬在长江流域涌动,人们惊呼“秋老虎”来了。
热浪自8月27日始于闽北、浙南,以后逐日向西扩展。至月末,华南北部、江南、江淮以及四川东部均处在35℃—37℃的高温区内,进入9月高温区又扩展到了黄淮地区和汉水流域。重庆等地曾连续出现40℃以上的高温天气。
高出常年同期平均值4℃—5℃的罕见高温,加重了一些地区的干旱。9月上旬末,伴随着较强冷空气南下,副热带高压急剧南退,“秋老虎”天气才宣告结束。
值得一提的是当长江流域经历着高温煎熬时,华北等地却处在连绵的低温阴雨之中。在卫星云图上,呈现出这样一幅几乎恒定的图像:南方上空晴空万里,而在这个近乎椭圆形的晴空区的北侧,华北、西北地区东部却被浓密的云系覆盖着。相邻的两个地区,却经历着两种决然不同的天气。
气象为我们减灾
频繁的气象灾害,给世界人民带来了巨大的痛楚;面对洪水、暴雨、台风、冰雹的横行霸道,肆意破坏,人类并没有坐以待毙。科学家们却急急地行动起来,一直在寻找着对策。现在对于各种不同类型的气象灾害,人类还没有完全能够驯服它们的能力。但我们已经和正在用高新科技手段,提高着预报水平,争取把灾害减少到最低程度。在这之中,对天气现象的监测、预报,以及各种防范措施,立下了卓越的功勋。
如对付突发性的强对流天气、暴雨、冰雹、龙卷风,气象雷达就可大显身手。一般6小时一次的气象监测和3小时一次的卫星探测,很难捕捉到这种突发性强对流天气;而雷达通过连续的跟踪观测,根据回波中心的强度、云顶高度、面积、移向移速的变化,就可以推断出即将出现的天气内容,对是否冰雹天气、暴雨天气、阵性降水都分辨得清清楚楚。多普勒雷达还能探测大气中风与温度的分布情况。近些年来,由于电子数字处理系统的应用,雷达更是如虎添翼,这使短时天气预报水平大为提高。
1990年5月28日,云南省云溪地区对上午8时和10时观测的两次雷达回波资料进行分析,成功地预报了“华宁县的一次强雷阵雨天气”。当地水利部门积极采取行动,将一些水利施工的现场进行有效防范,而使数百万元的财产免遭“毒手”。据说,从短时天气预报中获得的收益数字惊人。美国农业每年可得7400万美元,英国可得650万英镑;在能源上,美国每年收益3930万美元,英国可获40万英镑;在社会公益与安全上,美国每年竟获3.1亿美元,英国也有380万英镑。
气象卫星的监测水平就更高了。30多年来,由于卫星遥感技术的运用,对热带气旋、暴雨洪水、寒潮、干旱,甚至森林火灾、病虫害的监测都获得了相当大的成功。
气象卫星的云图可以清楚地显示台风发展过程的全貌,及其移动的趋势、路径、速度、强度等。1981年,卫星云图准确地显示出8107号台风将向西北方面移动,纠正了其他资料预报的西行错误结论。据此,预报员作出了台风将在福建、浙江南部登陆的正确预报。再如1986年的8607号台风,由于提前72小时作出登陆广东的准确预报,使损失减少了十多亿元。气象卫星对台风的准确监测、也避免了一些机毁人亡的空运事故。如1981年8月31日,卫星云图显示出中日航线受台风的影响可能性很大,值班人员立即向有关部门建议取消次日的航班,确保了旅客的飞行安全。
气象卫星也能监测暴雨。在卫星云图上,一个个密集的白亮云区就是暴雨。1983年7月下旬,汉江上游水位猛涨,气象工作者根据云图反映,多次作出正确预报,有关领导在暴雨滂沱的7月31日做出了撤离陕西安康城居民的果断决定,大大地减少了人员伤亡。
对寒潮等冻害的监测,卫星也表现得得心应手。气象卫星通过红外云图资料,能获得寒潮移动的方向和进程。美国就据此为南部佛罗里达州柑橘园的种植提供了大量有实用价值的信息。据估计,该州光柑橘种植一年就可以节省4500万美元。
对干旱的监测,卫星也可以做到。目前,全世界沙漠化问题严重。我国荒漠化面积已经接近国土的1/5。卫星可以提供沙漠动态的数据,为防沙治沙作重要参考。