【气象地理】降水形成的综合思维及降水类型,我们对人工增雨有哪些误解?冷到滴水成冰!容易致灾的冻雨,到底是种什么“雨”?

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【气象地理】降水形成的综合思维及降水类型,我们对人工增雨有哪些误解?冷到滴水成冰!容易致灾的冻雨,到底是种什么“雨”?

2024-01-23 14:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

人工增雨是想增就能增吗?

今年以来

南方地区遭遇了严重的夏秋连旱

对此有人提议

既然现代科技这么发达

何不经常性地开展人工增雨作业

而当进行人工增雨作业时

有人又对作业产生一些疑虑

关于人工影响天气

公众还存在不少认知上的误区和误解

误解一:人工增雨想增就能增?

我们经常听到一个词:人工降雨。其实从气象专业角度来说,应该是人工增雨。一字之差,其意义相差甚远。

人工增雨不是“凭空造雨”,它需要满足一定的气象条件。“巧妇难为无米之炊”,没有云是不能实现人工增雨的。但不是所有的云都有降水潜力,只有那些云水资源丰富的云系才有开发利用的价值。一般来说,云层厚度要大于2千米,对冷云而言,云中要有过冷水含量较丰厚的区域。

图/源于网络

其次要有降水天气过程,有水汽输送和上升气流区。人工影响天气主要对地形云、对流云、层状云、积状云和层积混合云进行催化剂播撒作业,当气象部门预测到局地将迎来云团时,要选择合适的作业时机、合适的作业部位、合适的催化剂量,才能使云滴、冰晶增大到一定程度,引导云层尽快产生更多降水。

因此,人工增雨并不是想增就能增的,它是一项需要“天时”“地利”多方面因素配合,才能开展的气象科学工作。

误解二:催化剂会造成环境污染?

人工影响天气作业采用的催化剂主要是干冰(固体二氧化碳)、液氮、碘化银等,这些催化剂具有很高的成冰能力,每次作业只需要少量。以常用的冷云催化剂来说,干冰、液氮汽化后成为二氧化碳和氮气——都是空气的主要组成部分,因此它们都是“生态安全催化剂”,当然不会污染环境。

图为地面燃烧炉装置

目前,我国人工影响天气业务中最常用的催化剂是碘化银。长期监测发现,人工影响天气作业使用的碘化银用量非常小,作业区域水体和土壤中积累的银离子浓度远低于世界卫生组织规定的浓度。所以,正确使用催化剂不会造成环境污染。

误解三:下游的雨会被“打跑”吗?

遇到大范围降水过程,云中所含的水汽是不断补充的,云系随上升气流的变化而不断更新。在每次降雨时,云中的水汽都是充足的,人工催化影响的主要是已形成的云,但云中粒子不够大,掉不下来的那部分水凝物,所以,人工催化作业对水汽通量的影响微之甚微。

图为作业飞机

实际上,在一定距离之外,下游降水的云体往往不是上游催化的云体。云带是由较小的云体组成,云体不断生消更新,不会像河水那样,上游截流,下游就会减少。为了检验天气系统上游人工增雨作业对天气系统下游降雨量的影响,科学家先后在澳大利亚、美国、以色列、瑞士等地开展了人工增雨随机试验。统计结果表明,在催化区的下风向地区,降水量同催化区一样是增加的。目前,尚无证据表明上游地区的人工增雨会减少下游地区的降水量。

当然,人工影响天气效果评估也是一个世界性难题,随着规模化人工影响天气作业的发展,气象工作者对人工增雨等可能带给天气系统下游的影响保持密切关注,并做进一步深入研究。

冻雨

受寒潮影响,贵州省铜仁市万山区出现冻雨 图/刘德灿

贵州中部、湖南西部等

海拔较高地区将出现冻雨

冻雨是怎么产生的?

又该如何防范冻雨?

这组九宫格讲得明明白白

↓↓↓

冻雨来袭

谭老师地理工作室综合整理

外出请注意交通安全

习题链接

练习一

材料一 冻雨是指以液态降落的雨,与地面或暴露物体接触时冻结所致。

材料二 下图为某地1月20日某时的天气形势图。

(1)此时,最可能出现冻雨天气的是甲、乙、丙、丁四地中的____地,试解释其原因。

(2)列举冻雨天气带来的主要不利影响。

解析与答案

【解析】

(1)考查锋面气旋降水的分布。根据图示,甲地位于冷锋锋前,受暖气团控制,天气晴朗;乙地位于暖锋锋后,也受暖气团控制,天气晴好。丙地位于暖锋锋前,受冷气团控制,很有可能形成降水,但是丙地气温即将上升,地面和暴露物体温度较高,较难形成冻雨。丁地位于冷锋锋后,受冷空气控制,地面气温降低,锋面降水容易冻雨。

(2)考查气象灾害的危害。冻雨是在低温条件下形成的,大田结冰,容易冻死在地里过冬的农作物;冻雨会使地面结冰影响交通;冻雨积累后压断电力通讯设施等导致供电、通讯中断。

【答案】

(1)丁 丁地位于锋面气旋的冷锋锋后,该地吹西北风,属于冷空气,气温低;受锋面控制,为阴雨天气。

(2)农作物受到低温冻害;可能出现交通中断、供电(供水)中断、通讯中断等。

练习二

冻雨是大气中过冷却水滴降落过程中,与温度低于0oC的物体相遇发生冻结的一种降水。下图示意贵州某山区等温面分布。读图完成下列各题。

1.与①地相比,③地

A.气温更高 B.气压更低

C.光照更强 D.风力更弱

2.图示时刻正发生冻雨的地点是

A.① B.②

C.③ D.④

3.仅从地形考虑,当冻雨发生时,图中四地冻雨持续时间较长的是

A.① B.②

C.③ D.④

解析与答案

1.D【解析】图示地区位于贵州,根据指向标,③地位于阴面,气温不会更高,A错。气温可能低,气压应更高,B错。阴坡的光照差,C错。与①地相比,图中③地的等温线稀疏,说明温差小,所以气压差小,风力更弱,D对。

2.B【解析】根据材料,冻雨是与温度低于0oC的物体相遇发生冻结的一种降水。读图,根据指向标和图中等温线,①地气温大于0oC,A错。②地气温符合冻雨形成条件,正发生冻雨,B对。③地地面气温高于0 oC,C错。④地应降雪,没有冻雨,D错。

3.C【解析】仅从地形考虑,当冻雨发生时,受地形影响,③地风力弱,气流稳定,冻雨持续时间较长,C对。其它三地温差大,气压差大,风力较强 ,持续时间短,A、B、D错。

练习三

1.冻雨是冬季的一种天气现象。当雨滴从空中落下来时,由于近地面的气温很低,在地表冻结上一层晶莹透亮的薄冰,气象上把这种天气现象称为“冻雨”。读某日我国冻雨区预报图,据此完成下题。

导致图示区域冻雨频发的主要原因是

A.空气对流 B.气旋控制

C.暖锋影响 D.地形阻挡

读我国南方冻雨分布图回答下列问题(12分)

2.冻雨主要分布的省级行政区简称是B、C

3.A区域比冻雨区纬度高,有史以来冻雨对A影响极小主要原因是

4.关于这次冻雨的成因,叙述错误的是(双选)____________

A.受“拉尼娜”现象的影响,我国冬季风增强,造成了我国南方长时间的雨雪天气

B.北方的冷气流南下,与南方北上的暖湿气流相遇,形成冷锋天气

C.厄尔尼诺造成夏季风提前登陆,是这次冻雨的主要成因

D.1月份,太阳直射点在南半球,我国南方的太阳高度小,气温骤降形成冻雨

5.除了冻雨,此区域发展农业还有那些气象灾害?

6.B省大部分位于地形区,特征是,多分布地貌类型,主要是地质作用形成。

7.冻雨是冰水混合物与温度低于0℃的物体碰撞立即冻结的降水,是我国冬季出现的一种灾害性天气。2015年1月29日,贵州遭遇今年首场大范围冻雨天气,20个县市出现冻雨和电线结冰。

(1)简述贵州冻雨的危害。

(2)简述冻雨的防治措施。

参考答案

1.D

【解析】

初冬、冬末及初春时节,由于云贵高原的阻挡,来自西北的冷空气与来自印度洋的暖湿气流在云贵高原周边地势较低的地方交汇,形成准静止锋,所示区域位于准静止锋的冷气团一侧,近地面气温较低,易形成冻雨。

【知识拓展】冻雨及产生原因:

1.现象:冻雨是初冬或冬末春初时节见到的一种天气现象。当较强的冷空气南下遇到暖湿气流时,冷空气像楔子一样插在暖空气的下方,近地层气温骤降到零度以下,湿润的暖空气被抬升,并成云致雨。当雨滴从空中落下来时,由于近地面的气温很低,在电线杆、树木、植被及道路表面都会冻结上一层晶莹透亮的薄冰,气象上把这种天气现象称为“冻雨”。

2.成因:在中国的南方,初冬或冬末,当冷暖空气交锋,且暖空气势力较强的情况下,,靠近地面一层的空气温度较低(稍低于0℃),而其上又有温度高于0℃的空气层或云层,再往上则是温度低于0℃的冰晶层.大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态.大气层自上而下分别为冰晶层、暖层和冷层.从冰晶层掉下来的雪花通过暖层时熔化成雨滴,接着当它进入靠近地面的冷气层时,雨滴便迅速冷却,虽还没有来的及结成冰,但温度已降至0℃以下,便形成了过冷雨滴,即“冻雨”.当冻雨接触到地面冷的物体时,就立即冻结,变成了我们所看到的“雨淞”.

3.时间:冻雨大多出现在1月上旬至2月上、中旬的一个多月内,起始日期具有北早南迟,山区早、平原迟的特点,结束日则相反。地势较高的山区,冻雨开始早,结束晚,冻雨期略长。

4.分布:我国出现冻雨较多的地区是贵州省,其次是湖南、江西、湖北、河南、安徽、江苏、山东、河北、陕西、甘肃、辽宁南部等地,其中山区比平原多,高山最多。

5.灾害:电线结冰后,遇冷收缩,加上冻雨重量的影响,就会绷断。有时,成排的电线杆被拉倒,使电讯和输电中断。公路交通因地面结冰而受阻,交通事故也因此增多。大田结冰,会冻断返青的冬麦,或冻死早春播种的作物幼苗。另外,冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。

2.黔或贵,湘(2分)

3.盆地地形,北有秦岭大巴山的阻挡,受冬季风影响小。(2分)

4.CD(2分)

5.春季低温阴雨,夏季洪涝、伏旱(2分)

6.云贵高原;地形崎岖;喀斯特地貌;流水溶蚀(4分)

【解析】

2.根据图中地理位置判断:冻雨主要分布的省级行政区简称是B黔或贵、C湘。

3.A区域比冻雨区纬度高,有史以来冻雨对A影响极小的主要原因是:A是盆地地形,北有秦岭大巴山的阻挡,受冬季风影响小。

4.这次冻雨的成因,是由于我国冬季风增强,造成了我国南方长时间的雨雪天气;北方的冷气流南下,与南方北上的暖湿气流相遇,形成冷锋天气。所以本题选择CD选项。

5.除了冻雨,此区域发展农业还有春季低温阴雨,夏季洪涝、伏旱等。

6.B省是贵州省,大部分位于云贵高原地形区,特征是地形崎岖,多分布喀斯特地貌地貌类型,主要是流水溶蚀地质作用形成。

考点:中国的省级行政区;影响气候的主要因素。

点评:本题难度不大,需要结合区域知识对影响气候的原因进行全面分析。

7.(1)①人员伤亡;②财产损失:作物冻伤冻死,甚至绝产;冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。③社会失稳:使电讯和电力中断。公路交通因地面结冰而受阻,交通事故增多。④资源环境破坏。(言之有理即可。答对两点即得4分)

(2)①加强冻雨灾害监测预报。②加强宣传教育,提高公众的防灾减灾意识。③加强冬季农田作物防寒。④建立健全减灾工作的政策法规体系。⑤编制应急预案。⑥完善救援体系。(答对3点得6分,言之有理即可)

【解析】

(1)冻雨带给人类的危害,应抓住两个主要方面:人员伤亡和财产损失。财产损失可以从农业方面分析和社会两个方面作答。冻雨会造成农作物,经济作物冻伤和减产;冻雨会影响电讯和电网设施,影响人们正常生活生产;路面受冻雨影响,容易引起交通事故;一些生物资源及生存环境被破坏。

(2)关于自然灾害应该着眼于灾前、灾中、灾后三个不同阶段。模版如下:灾前加强监测预报,加强宣传教育,提高公众的防灾减灾意识,加强冬季农田作物防寒;灾中建立健全减灾工作的政策法规体系,制定应急预案;灾后完善救援体系。综合自匠心地理、kaitexue、中国气象局气象宣传与科普中心等。

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