从云端雪花到电线积冰,看科技之眼如何破译雨雪冰冻天气密码!

2026-01-23 19:02来源: 中国气象

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  2026年1月中下旬,一场寒潮携雨雪冰冻天气自北向南蔓延,并带来大范围剧烈降温。在此期间,各种气象观测设备如同“天气记录官”,实时捕捉并解析雨雪冰冻天气的每一处足迹。从降水相态的精准判别,到空中雪花飘移的立体追踪,再到对伪装性极强的冻雨进行监测,现代气象观测体系正以科技之眼,充分发挥气象防灾减灾第一道防线作用。

从云端雪花到电线积冰,看科技之眼如何破译雨雪冰冻天气密码!

  全国地面站24小时雨雪相态分布

  提到寒冬,大家的第一印象就是漫天飞舞的大雪。在地面气象站的众多观测设备中,降水现象仪是专职负责监测雨雪相态的设备,它可以发射红外光脉冲,来测量降水粒子的大小和速度,同时判断下的是雨还是雪。同时,配合称重式降水传感器,就可实时确认雨雪状况及降水量。

  从全国地面站24小时雨雪相态分布图可以看到,至21日6时,雪线呈现出由北向南逐渐移动的趋势,并已南压至湖南南部、贵州、江西、浙江、上海、安徽、江苏一带,同时在江苏、湖北北部、山东东部、陕西等地已有降雪,而在湖南、贵州、江西、浙江南部、安徽中南部则监测到雨夹雪。

  除了对已经飘落到地面的雨雪进行监测,空中的雨雪状况监测是做好雨雪冰冻天气应对工作的重要一环。气象雷达通过电磁波来识别空中降水粒子,根据不同降水粒子形状导致的电磁波差异建立物理和数学模型,实现深入云层内部识别空中雨雪状态。

从云端雪花到电线积冰,看科技之眼如何破译雨雪冰冻天气密码!

  云雷达的云降水识别产品

  以1月21日湖南长沙垂直对天观测的云雷达为例,可以明显看到降水回波反射率于4:45起开始接触地面,随即雷达识别为降雪,这表明4:45第一批雪花飘落地面。同时,我们可以清晰地发现本次降雪的云最大高度在6千米,雪花在3千米高度处才开始向地面加速“奔赴”,这些信息对于对降雪持续时间、降水量预测都有重要意义。而除了垂直向天顶观测的云雷达,双偏振天气雷达也发挥其大范围、高精度的观测特性,实时监测雨雪状态。

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  天气雷达水凝物识别产品和组合反射率(湖南娄底)

  以上图湖南娄底雷达为例,1月21日6时许,雷达的水凝物分类识别产品显示,娄底上空以湿雪为主,回波最大强度已经达到35dBZ。同时,通过天气雷达可以看到,娄底雷达站东北方向上的径向速度为负值,呈现“来向”特征,而西南方向径向速度为正值,呈“去向”特征,因此降雪呈现由东北向西南方向移动。就这样,通过雷达便实现了对大范围雨雪的一举一动进行实时监测。

  不过,除了雨雪之外,隐藏其中的冻雨会对输电线路有着严重的影响。由于过冷水在天空中与正常的雨滴相似,只有落至地面后才会解除伪装并在电线上迅速冻结,因此冻雨一直以来都是气象监测的难点。

  为了识破冻雨伪装,保障输电线路安全,电线积冰观测成为监测冻雨天气发生发展的重要手段。电线积冰观测是在两组分别呈南北向和东西向的电线积冰架上,对导线直径开展持续观测。当冻雨发生时,原本固定为27毫米的导线直径会因冻雨的冻结而增大,便可实现对冻雨的监测。

从云端雪花到电线积冰,看科技之眼如何破译雨雪冰冻天气密码!

  全国24h最大电线积冰产品

  截至21日6时,全国24小时电线积冰统计产品显示,受本次寒潮雨雪天气影响,河南、安徽、湖北、湖南、贵州等地共156站出现电线积冰,积冰厚度普遍在1至5毫米,其中湖南南岳最大电线积冰值达到了159毫米;新增电线积冰23个站,电线积冰新增区域逐渐向西南方向移动,主要位于湖南、江西、贵州;积冰持续时间达72小时的站有167个,河南嵩山电线积冰持续时间达3天。

从云端雪花到电线积冰,看科技之眼如何破译雨雪冰冻天气密码!

  全国24小时新增电线积冰及积冰持续时间

  从地面到高空,从雨雪识别到冻雨监测,气象观测以多维、立体的方式,精准刻画了此次寒潮天气的演变过程。这些看似冷静的数据与图像背后,实则是防灾减灾、保障民生的重要支撑。随着观测技术的进步,我们得以更早预见天气变化和灾害风险,也让每一次风雪来袭时,城市的运行与人们的出行多了一份从容与安心。天气无常,观测有术;寒潮虽凛,科学可御。

  作者:滕玉鹏 徐鸣一(胡树贞 杨金红对本文有贡献)

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