暴风雪(Blizzard),又称白毛风,是大风将正在降落的雪花或地面积雪的松散颗粒卷扬到空中而成的灾害性天气现象,一般表现为强烈的冷空气气流伴随下雪、降温。它大多发生于冬季,广泛分布在南北极、欧洲、美国、
加拿大、日本、中国等地区。
当高风速引起地面上积存或新的降雪上升悬浮在地表大气中,严重降低能见度时,暴风雪即开始形成。降温强度、风速和降雪量是形成暴风雪天气的基本条件,该天气的主要特点是雪大、风猛、降温强、灾害重。气象上根据其发生强度,可将暴风雪划分为吹雪和雪暴两种类型。
暴风雪天气会对生态系统、农牧业生产、社会生活等造成一定的危害,目前可通过卫星和
遥感监测技术对暴风雪天气进行基本预测,人们也可通过加强防冻保暖措施、储备粮草、避免出行等方式应对暴风雪灾害。
定义和命名
暴风雪的英文名“
暴雪娱乐”最早出现于1829年,原意为“猛击”或“一阵炮火”;其词根为“Blaze”,意为“闪耀”或“火焰”。1870年,“Blizzard”第一次被用于形容美国
艾奥瓦州和
明尼苏达州的暴风雪天气。1880~1881年冬天,由于
美国多次出现暴风雪天气,“Blizzard”一词开始大规模出现在美国新闻中,从此其词义固化为“暴风雪”。
世界各国对于暴风雪的定义标准并不相同。美国国家气象局规定,风速超过56千米每小时、能见度低于400米、持续时间大于三小时的风暴可称为暴风雪。中国气象局规定,大量的雪被强风卷着随风运行,并且不能判定当时是否有降雪,水平能见度小于1千米的天气现象可称为暴风雪。
形成
形成过程
雪的形成与积累包括水汽凝华、
冰晶增长、雪粒子下降以及与地表的相互作用几个阶段。在特定的温度和湿度条件下,云中过冷的水滴直接冻结成冰晶;这些冰晶在云中通过碰并和聚合增长,形成更大的雪粒子,并开始下降到地面;在下降过程中,雪粒子可能会经历再冻结过程,即它们吸收周围的水汽并重新冻结,变得更加坚硬;当雪粒子到达地面后,会与地表接触并开始融化,如果地面温度低于0°C,融化的雪水会再次冻结形成一层薄冰,导致积雪的形成与增长。
大量积雪生成后,当温度降到-5℃以下,高风速引起雪粒子上升并悬浮在地表大气中,严重降低能见度时,暴风雪即开始形成。
形成条件
降温强度、风速和降雪量是形成暴风雪天气的基本条件。日平均气温小于等于5℃、24小时降温大于等于6℃、日降水量大于等于5毫米、瞬间风速达到8
米每秒,即为牧业暴风雪的气候指标。
此外,暴风雪天气也受地形因素的影响。如山脉的存在会抬升地形,可以加剧风速,增加降雪量,进而促进暴风雪的形成。
暴风雪等级
中国根据暴风雪天气指数来确定暴风雪天气等级,将暴风雪天气等级划分为4个不同的等级:
分类
根据其发生强度,暴风雪可划分为吹雪和雪暴两种类型。
风速大于5毫米每秒的风将松散的雪从地面上掀起,造成飘雪,使水平能见度小于10千米的天气现象被称为吹雪。通常风速在大于15
米每秒时,多出现吹雪天气,飘雪的上升高度可达1.8米以上。
大量的雪随风运行(主要在水平方向上),使水平能见度小于1千米的天气现象被称为雪暴。发生雪暴天气时,飞雪的垂直高度从几米到几百米不等,水平能见度从小于1千米到小于10米,难以辨认出飞雪是从天降下的,还是大风吹起的。
分布
世界分布
从全球视角来看,暴风雪主要发生在中高纬度地区,尤其是北大西洋和北太平洋的某些区域,如南北极、
欧洲各国、
美国、
加拿大、
日本西北部等,其中南极地区的暴风雪最为猛烈。
中国分布
在中国,暴风雪主要集中在
北方地区,例如东北、
内蒙古自治区、新疆以及青藏高原等地。东部主要发生在
大兴安岭北部、长白山区和
五台山等地,而西部主要发生在青藏髙原东部、喜马拉雅山区、阿尔泰山和天山山区;初冬和初春是
中原地区暴风雪天气的多发时期,隆冬则相对较少。
主要影响
破坏生态系统
暴风雪会使生态系统的稳定性受到影响。暴风雪会造成树木的树干弯曲、干(冠)折断、掘根等物理损伤,直接影响树木的生长和存活,导致森林结构和群落组成发生变化。特别是在遭受严重风暴损害的林地内,生态系统的破坏会产生一系列生态效应,
生物多样性可能减少,生态功能可能下降,从而改变森林生态系统的长期动态。
危害人畜安全
暴风雪会造成风寒效应,由于暴风雪天气常常与强
寒潮降温同时出现,因此气温很低;加之强风加大了非蒸发性的散热,极易造成人员和牲畜的冻伤、冻死。人体热量向外的扩散
速率一方面与人体和环境之间的温度差有关,温差愈大散热愈快;另一方面热量扩散速率又随着风速的增加而增大,所以在同样的低温条件下,风速愈大,人畜愈感到寒冷。同时由于降雪,空气中湿度也很大,而湿度愈大人体量散失也愈快,更加速了人畜的冻伤。此外,当牲畜遭遇暴风雪袭击时,还容易发生受惊、流产、感染恶性疾病等情况,从而导致牲畜死亡。
阻碍正常生活
在发生暴风雪天气时,由于温度低,水源结冰,取水、供水设备容易发生故障,影响人畜正常生活。在极低的气温下,装备、仪器、电源等,可能无法正常启动、工作,甚至损坏,难以完成任务;医疗救护使用的输液(血)、浸泡、清洁、消毒等工作无法进行。由于降雪量大,暴风雪可覆盖整个大地和公路及公路设施,导致公路
交通运输中断;连续的暴风雪与严寒,还会造成5米以上的严重积雪。严重的积雪不仅会使交通运输中断,而且会压坏(弯)通信、电力、公路的设备与设施及其人工构造物。即使能够找到道路,雪地行车也极端危险,发生车祸的可能性大大增加。
影响农业生产
暴风雪对农业生产具有显著影响。在暴风雪天气下,农业设施严重损坏,导致温室大棚内温度降低,蔬菜生育期推迟。然而,对于部分农作物(如成龄茶树和露天蔬菜等)来说影响却不大;且在某些情况下,如处于越冬期的小麦,区域性暴雪天气可能对提高其产量有利。
灾害案例
2007年3月3日至5日,
辽宁省出现特大暴风雪天气,暴风雪的降雪范围广、强度大、持续时间长,并且伴有大风。全省农业、
渔业遭受的损失最为严重,工业厂房坍塌,设备、原料受损严重,机场、高速公路全线封闭,铁路大面积晚点,省内多地中小学停课。此次灾害共造成14人死亡,120万人受灾,倒塌房屋约0.5万间,直接经济损失109亿元。
2012年2月7日,西藏日喀则地区12个县遭遇了暴风雪灾害,
318国道中尼公路聂拉木县至日喀则400余公里的路段因此中断数日,通讯和电力中断,车辆被困,近800名农牧民失去联系;其中
聂拉木镇宗塔村的80座蔬菜大棚几乎全部因灾遭到破坏,损失严重。
1968年1月12日,内蒙古出现一次暴风雪天气,使
锡林郭勒盟东、
西乌珠穆沁旗一带近5万平方千米的草场被掩埋,数十万只家畜无法放牧,损失3万多只。
2022年末,北美多地遭受暴风雪的袭击,截至2022年12月29日,暴风雪已至少造成全国61人死亡。其中纽约洲
布法罗受灾尤为严重,全市交通瘫痪,遇难者超过30人,是布法罗市45年来最严重的暴风雪。
2023年入冬以来,蒙古国遭遇暴风雪侵袭。全国平均降雪量创下1975年以来最高纪录,八成国土被
大雪覆盖,给当地畜牧业造成巨大损失。截至2024年3月14日,蒙古国470万头牲畜在恶劣天气中死亡,占全国牲畜总量的7.3%;全国18.9万户牧民家庭中,约11万户过冬困难。
监测与防御
监测研究
目前尚无法准确预测暴风雪天气,大多数国家是通过
卫星监测暴风雪动向,由
计算机模拟来预测其路径提供预警。虽然计算机模拟存在误差,但仍是早期预警的重要方式。例如美国海洋和大气局便依靠卫星提供的数据实现了24小时气候实时监测与分析,对暴风雪天气进行预测。此外,美国海洋和大气局利用所属的飞行队对海洋和大气进行高空监测,观察冬天大气气旋的发展,结合卫星数据分析,提高对冬季暴风雪天气的预测精度。
中国的
南京大学积雪遥感研究团队还以遥感和地理信息技术为依托,基于机器学习模型研发了“牧区
2008年中国雪灾监测预警系统”和“城市雪灾监测预警系统”,不仅实现了对历史雪灾记录、社会经济数据、遥感监测数据等的处理和建模,而且可以结合气温、
降水等天气预报数据,准确、高效地预测雪灾发生等级,并对预测结果进行可视化,对提升雪灾的防灾减灾能力有积极效果。
防御措施
及早采取有效防冻措施,抵御低温对越冬作物的侵袭,特别是要防止持续低温对旺苗、弱苗的危害。加强对
反季节蔬菜和在地越冬蔬菜的管理,防止暴风雪天气的危害,及时清除大棚上的积雪。及时做好降湿排涝措施,以防造成田间长期积水,影响作物根系生长发育。
建立草料库或是扩大草场面积和建立人工饲料基地,种植饲料作物和优良牧草,为草料库提供充足的草料,以解决
2008年中国雪灾期间的饲料问题。暴风雪即将来临时应对牧区温室、大棚、畜舍等设施进行加固,防止被积雪压垮。在雪灾发生后实行牲畜圈养,避免受到风雪的直接危害。若在放牧转场中,则要利用避风向阳、干燥的地形,垒筑防风墙、防雪墙,尽可能做到避寒防冻,以减轻暴风雪的危害。
降雪后,高速公路和城市市区应及时清除路面积雪,撒播路面融雪剂。在出现强烈的暴风雪时,应尽量避免出行或停车避让,交通部门必要时要关闭公路、铁路和
航运交通,防止发生交通事故。
暴风雪来临前,需关注气象预警预报消息,以及高速封闭、机场延误等交通信息,及时调整出行计划;还要准备充足的食物和水,做好保暖措施;为预防积雪压垮屋顶,需确保待在结实的房屋内。