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第3章 白雪皑皑积成灾(3)

国家减灾中心成立于2002年4月,由综合部、灾害信息部、灾害应急部、卫星遥感部、信息技术部、培训部、国际合作部、《中国减灾》编辑部等部门组成,承担中国减灾救灾信息交流、技术支持、政策咨询、人员培训和基础研究等职能。减灾中心是中国政府对各类自然灾害进行信息服务和辅助决策的专业机构,通过灾害信息的收集与分析、灾害现场的紧急救援和灾情的快速评估,借助卫星遥感等先进技术手段,进行灾害分析和科学研究,为灾害管理部门提供决策参考,为中国的综合减灾事业提供技术支持。

什么是风吹雪

风雪流又称风吹雪,是气流挟带着分散雪粒进行的多相流,简单来说,就是雪粒随风运动的一种天气现象。依据雪粒的吹扬高度、吹雪强度和对能见度的影响,风雪流可分为低吹雪、高吹雪和暴风雪三类。公路风吹雪雪害是指对冬季公路的正常运营产生巨大影响,并对人们的生命财产和社会生活造成灾难性后果的事件,属于交通灾害的一种。公路积雪有自然降雪、风吹雪以及雪崩三种形式。其中,自然降雪产生的道路积雪厚度较小,虽然影响行车速度,但是一般不会造成长时间的交通中断;雪崩是山坡上的积雪在一定条件下,受重力作用向下滑动,引起大量雪体崩塌的现象,由于其来势凶猛,破坏力大,但受地形影响明显,不会普遍出现公路雪崩灾害;风吹雪是雪粒子在风的作用下随风运行的一种天气现象,它对自然积雪有重新分配的作用,其形成的积雪一般为自然积雪的3~8倍,是我国北方冬季最普遍、最频繁,导致道路积雪最严重的一种公路雪害形式。

1.我国风吹雪的发生特点

(1)全国风雪流主要集中在中国北方地区,包括东北、内蒙古、新疆北部、青海、甘肃、宁夏以及 陕西、山西、山东、河南和河北的部分地区。

(2)风雪流最早出现在10~11月,主要集中在11月或12月;终止时间主要集中在2~4月,一般不超过5月。风雪流出现日数有季节变化,可分为单峰值和双峰值两种类型,双峰值差异较大,表明受不同的系统影响。

(3)从总体来看,风雪流发生日数有减少趋势,但各地区有差异:

东北、内蒙古、西藏部分地区和新疆北部发生风雪流日数均呈下降趋势;青海、甘肃和宁夏部分地区则呈上升趋势。

(4)从风雪流季节年变化趋势看,暖月发生风雪流日数呈上升趋势,而冷季的1~3月、10~12月发生风雪流日数则呈下降趋势,且下降趋势比上升趋势快,这与冬季变暖变干的研究结果是一致的。

2.风吹雪形成的条件

冬、春季一定深度的地面积雪,雪层比较松散,特别是新雪、雪粒之间黏结力很小,在一定风力作用下,容易发生位移。当风速较高时,积雪被风吹起,地表雪粒就被卷入气流,并以蠕动、滚动、跳跃和悬 浮形式在地面与近地气层中运行。

在风挟雪粒流动过程中,遇到地形或地物的障碍,就会使雪粒堆积,这种形成积雪的过程,即为风吹雪。

风吹雪的发生及其各地差异主要是天气气候、地形地势等因素综合影响的结果。

风吹雪的形成必须具备三个条件:最大的雪、障碍物和使雪粒能够起动运行的风。降雪和积雪是风吹雪的物质来源,而风则是风吹雪形成的动力,决定着风吹雪的发展方向和运动规律。当穿过雪源的风速达到一定数值时,沿雪表面呈水平与垂直运动的微小涡旋群把雪粒卷入气流,在地面或近地气层中运行。所谓起动风速就是刚刚能使雪粒起动运行的风速,为了使用和观测方便,往往采用地面以上1米高处的风速作为起动风速。影响雪粒起动的因子较多,既与积雪本身的物理力学性质(如积雪密度、雪粒粒径、积雪深度、硬度等)有关,又与太阳辐射、气温、地温、地面粗糙度等相联系。

雪粒虽然微小,但也有一定的质量,没有外界的动力,雪花是不会运动的,使雪粒运动的能量来源 于风,风速越大,雪粒运动的强度越大。使雪粒从静止到开始运动的风速叫做起动风速,也叫做临界风速。在大于临界风速的风力作用下,表层雪粒开始运动。由于气流同积雪覆盖层表面的摩擦,雪粒在风雪流中以滑动(滚动)、跳跃和浮动三种方式运动,通常90%以上的雪粒以跳跃和滚动的方式在雪面以上0~20厘米高度范围内运动。

积雪的若干物理力学特性与温度关系甚为密切,春季随着温度回升接近于0℃时,雪层表面昼间开始融化,雪层含水量增加,雪粒之间的黏结性增大,此时需要较大的风速,雪粒才能被移动、扬起。夜间有效(长波)辐射增大,雪面温度下降,融水复而冻结,在雪面形成坚实的冰壳难于起动。因此,温度变化是通过改变积雪若干物理特性而影响吹雪起动风速的。如道路附近地形的急剧变化使风吹雪减弱或产生较大涡旋,山向前运移变为倒转,致使雪粒发生由运行到沉积的转变,即使处于运行中的风吹雪也会受到坡向、坡度制约。根据以 往观测资料,山区风吹雪的起动风速比平原地区相类似雪源的起动风速一般要增大1/3左右,达到起动风速后才形成风吹雪。

3.风吹雪的分类

风吹雪随风速的变化,其运动特征和所造成的危害会有所不同。

在以往野外观测的基础上,根据风速对雪粒的吹扬高度以及对能见度的影响等因素,把风吹雪分为低吹雪、高吹雪和暴风雪三类:低吹雪。

和风将地面雪粒吹起,随风贴地运行,吹扬高度在2米以下,水平能见度大于10千米;高吹雪。清劲风将地面雪粒卷起,吹扬高度在2米以上,水平能见度小于暴风雪(中国气象局编定的地面气象观测规范称雪暴)。大量雪粒被强风或大于强风风速卷着随风运行,一般伴随降雪,天空不可辨,水平能见度小于1千米,有时1~2米都难以分清目标物(黑色)。前两类风吹雪多发生在晴天条件下,其危害比第三类小。风雪来临时多伴有强烈的降温和降雪现象,无论是对工业和农牧业生产,还是对交通运输造成的危害都是非常严重的。

雪灾的危害

雪灾的危害程度比台风、雨涝、干旱等重大的气象灾害和地震等地质灾害要小,但也不能忽视。雪灾发生时,主要会造成以下几个方面的灾害:妨碍交通、通信、输电线路等生命线工程安全;压倒房屋;冻坏农作物,导致农业歉收或严重减产,大量积雪可压塌大棚,对蔬菜生产和供应造成不利影响;大雪常伴随低温冻害,致使老人及牲畜冻伤或冻死,造成道路冻雪或形成积冰,致使交通事故多发和行人跌倒或摔伤。

1.对畜牧业的危害

主要是积雪掩盖草场,且超过一定深度,有的积雪虽不深,但密度较大,或者雪面覆冰形成冰壳,牲畜难以扒开雪层吃草,造成饥饿,有时冰壳还易划破羊和马的蹄腕,造成冻伤,致使牲畜瘦弱,常常造成牧畜流产,仔畜成活率低,老弱幼畜饥寒交迫,死亡增多。另外,在严寒季节冬春禽的抵抗力下降,某些病毒性疾病如传染性胃肠炎、传染性支气管炎、慢性呼吸道疾病流行性腹泻、蓝耳病、口蹄疫和体外寄生虫病等爆发的可能性增加,这时发生的雪灾可以起到催化和加剧的作用。

2.对交通的危害

雪灾时,交通线路与交通工具 不断受到严重破坏,出现交通中断,运力损坏,造成道路结冰,致使车轮与路面摩擦作用大大减弱,导致车辆打滑或刹车失灵,引起交通事故,阻塞交通运行;造成行人滑倒、摔伤。灾害严重的条件下,机场关停,部分水路封闭,公路桥梁损坏,重点灾区交通陷于瘫痪,局部交通交流失衡,正常物流秩序与国民经济遭受较大影响。

3.对农业的危害

对农村和农业来讲,降雪的益处远大于危害,但随着农业现代化、市场化的发展,雪的危害也逐渐显现出来。主要表现在:降雪压垮温室大棚,或长期阴天降雪缺乏日照使大棚温度过低,影响蔬菜、水果的产量和品质。由于雪天交通不便,使时鲜农产品得不到及时收购和外 运,造成产品积压甚至变质,影响经济效益。雪灾后,蔬菜虫害会减少,但病害会加重,随着气温回升,在温暖潮湿环境中,真菌性病害会加重。

4.对水产养殖业的危害

鱼、虾等水产类受到冰雪灾害的影响会使生育率下降,自身免疫机能受到损害,抵御重大疫病和外界恶劣环境能力下降,具体表现为摄食频率和摄食强度降低,抵御细菌、病毒、寄生虫侵害的能力下降,生长速度缓慢,饲料成本增高,商品性能下降,高密度条件下的养殖、运输、存活率降低。

5.对旅游业的危害

降雪使一些处在山区的旅游景点游客锐减,影响旅游及相关产业的收入。山区野外活动,雪崩是威胁人们生命安全的一种重要灾害。

6.其他方面的危害

秋冬之交或冬春之交气温较低时,雨夹雪或湿雪落在树木或电力设施上,会造成树木或电线积雪或结冰,出现压断树木和电线的事件。

除直接伤人毁物外,断电又会引起一系列的城市灾害,供电、供水、供暖系统不能正常运转,医院、学校及居民生活受到严重影响,通信线路中断等等。

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