3.
\ begingroup美元

窗外正在下雪。

这并不奇怪,即使是在四月中旬的英格兰南部。令人惊讶的是,环境空气温度(根据气象局的数据)约为7或8度。通常情况下,人们会认为在云层中形成的雪花在到达地面之前很久就已经融化了。正常情况下,如果气温超过1或2度,就会下雨。

那么,在5度以上的温度下,什么条件结合在一起会下雪呢?

相反,在温度略高于冰点的情况下,通常会下雨。

我注意到这几天一直有稳定的北风,气温远低于正常水平(我们预计每年这个时候大约14度)。云是平庸的积云,雪是在很短的阵雨中落下的。云底看起来相对较高(但很难估计),湿度较低(40%),压力较高,约为1020mba(英国气象局的数值),雪到达地面后迅速融化。

我知道逆温会导致冻雨。在相对温暖的日子里下雪是由非常高的递减率引起的吗,所以云层高度的极端低温?

\ endgroup美元
2
  • \ begingroup美元 我不知道是否有一个明确的答案,@JamesK。这可能是当地气象站的错误读数,可能是MET的错误报告,可能是小气候或当地天气问题(可能是离你5公里远的地方有零星的雨),也可能是一个非常高的错误率。 \ endgroup美元
    - - - - - -大卫Hammen
    2021年4月11日16:22
  • \ begingroup美元 错误的读数似乎不太可能,这与该地区其他气象站的情况一致,而且主观上,这里很冷,但还没有冷到极点。主观上,这是罕见的:这不是我的特定窗口的小气候效应。但是总的来说,在冰点以上的日子里,什么样的条件才会下雪(我今天所描述的条件是否说明了具体的原因) \ endgroup美元
    - - - - - -詹姆斯·K
    2021年4月11日16:44

2答案2

5
+ 50
\ begingroup美元

我不是一个冬季降水专家(我们在佛罗里达避免这样的愚蠢!),我认为一个重要的关键可能是“湿度低(40%)”部分。

当冬季降水通过暖空气降落时,它肯定会被空气加热。但如果空气干燥,一些沉淀物的外部边缘会融化升华,带走能量,从而冷却薄片,帮助它存活更长时间。http://www.sciencebits.com/SnowAboveFreezing看起来有一个关于它的细节的非常详细的页面。

当然,从较冷的温度开始的降水给了粒子一点储备。水/冰的低电导率和高比热容也很显著。但是升华潜热是比热容的10倍多,这表明表面失去一点冰确实可以抵消相当多的变暖。


但重要的是要注意,在你给出的值下ScienceBits计算器没有下雪的希望。到底发生了什么?

首先,重要的是要告知温度\湿度值并不是很远(尝试RH=30%和T=7°C或RH=40%和T=6°C,你就会开始得到值)。

所以我确信你们当地的价值观相差了那么多。

你可以合理地期望应用程序或网站给出的温度通常有几度的误差(大多数其他变量也有类似的误差),除非你恰好在报告站点的位置。

这是由于空间和时间的变化。
即使是很小的仰角变化对温度有较大影响,当前数据在新泽西这样一个相对平坦的地方,显示了其他微观尺度效应(如表面颜色、粗糙度、风阻和水植物湿度)通常会导致即使是选址良好的代表性位置之间至少有一到两个程度的变化(甚至不包括混凝土、建筑物、树木、岩层等引起的更大变化)。
此外,大多数天气网站每小时只发布一次完整的天气报告。我们当然知道事情会在一个小时内发生怎样的变化,特别是在早晨、晚上或接近锋面的时候。

此外,你的app\website有三种方式给你温度和其他变量:

  1. 他们只是在最近的官方天气预报站发布读数。例如weather.gov美国气象局(US Weather Service)的网页就会做到这一点。完整的ASOS报告站是关于平均相距60英里在美国本土你可以细读一下这个网站可以看到英国或世界其他地方的观测站,但总的来说,它们之间的距离相当远。mesonet和私人气象站提供了更多的选择,但通常不能用于应用程序的天气服务,而且通常校准不一致。

  2. 一些网站给出附近值的加权平均值。但这通常仍然不包括仰角效果。

  3. 还有一些用途天气模型为了填补空白,并对您的位置进行更高程度的估计,适当地结合一些海拔数据和基本气象方程。然而,分辨率(和初始数据)通常仍然很差,与现实不符。我相信目前最高分辨率的预测分析模型只有3公里,而且只在美国等有限的地方。HRRR南)).大多数模型也只提供间隔3小时的数值,并且每6-12小时才运行一次,因此数据远远不够精确。以下是全球预报系统模式对BDT下午4点(1500utc)的预测:在这里输入图像描述

你可以在一些地方看到一些地形的暗示,但几乎是真实的细微变化。
这个模型只有10公里的分辨率,所以你周围的许多小山丘根本不包括在内。
这是一个类似比例模型的地形图欧洲ICON车型(13公里分辨率):

在这里输入图像描述

你可以很清楚地看到北部丘陵,当然还能隐约看到你所在地区周围的丘陵和山谷。但它们可能没有得到足够的代表,无法真正体现如此复杂地区的天气差异。

同样,它看起来像你最近的网站在气象局观察地图Charlwood(虽然是一个国际列表建议选址在盖特威克机场…也许它们真的是同一个网站?)值得一提的是,盖特威克机场观察在英国夏令时1600时,实际显示为9°C。不过还是有6英里多远。还有关于70米高差在东格林斯特德和盖特威克查尔伍德之间。值得注意的是,在盖特威克机场确认的情况下,只有降雨报告,直到午夜后气温降至零度。


最后,正如你所问的垂直剖面,这是当时的模型预测:

在这里输入图像描述

此外,你可以在12Z(英国夏令时下午1点)从Camborne发射场获得SkewT或实际英国数据表这个网站来比较。[这是一个网站带有一些阅读这些图表的信息]。
我最初认为,我不认为高的递减率应该是可能的,因为那些更倾向于深对流\雷暴。然而,数据显示我完全错了……在最低的几公里里,气温显著下降了11.2摄氏度,罕见的超绝热递减率

然而,即使是这样的情况,也只能导致拼箱温度在-5°C左右(计算Camford测深为-4.5°C, GFS测深使用盖特威克地面压力时为-6.2°C),这代表了这些位置抬升的地面包裹的云底(盖特威克的obs类似)。然而,有了这样的递减率,当包裹顶部接近平衡水平时(这是表面包裹最大云顶高度的粗略概念)……更接近-20°C。当然更冷,虽然可能不是我认为的极端。

但你认为误差可能很高,这显然是对的……回想起来,这是有道理的,因为表面空气要上升到足以让降水下降的空气,尽管有一个坚固的T\Td分布,它需要上升一点,可能需要适当的递减率。我的错误在于不稳定性(空气自由上升速率的粗略代理[因此不包括风暴系统动力升力的影响])如此大的下降率产生的是微小的(在这个探测中只有几J/kg,而在严重的雷暴中通常是数百或数千)…这是因为这样的冷空气几乎没有那么多的水分。

所以很有可能在寒冷的天气里得到很大的衰减率并得到你看到的云的类型。这可能并不意味着云的温度特别极端,部分原因是由于潮湿绝热温度增加的减少,寒冷天气的云往往更浅。


最后,我真的相信东格林斯特德的温度可能比周围地区低几度。不仅仅是因为数据的分辨率……但也特别因为天气:一天中的大部分时间都有持续的西北风,它大致流入你所在地区最尖锐的大尺度地形梯度。这往往会迫使大量的上升,可能会形成最初的云层,逐渐下降,但不会到达地面……充分蒸发,但同时降低了空气温度,增加了下面的露点(这个过程称为湿球化),直到低水平的值变得更适合山丘周围的降水。我希望你对这种类型的模式非常了解,因为像你这样的荒野附近可能有许多多雾的雨天。这种局部过程,加上云层深处的相当低的温度,可能足以产生零星的阵雪。

\ endgroup美元
7
  • \ begingroup美元 这张地图在地图上给出实际的地表观测。看起来,在个人气象站可以进行更多的局部观测wunderground.com/wundermap在英国也有不少……但要认识到,个人气象站的选址和校准并不能提供适当的代表性值。但与天气服务网站和应用程序提供的通常较差的估计相比,这可能有助于你了解自己的真实情况。 \ endgroup美元
    - - - - - -JeopardyTempest
    2021年4月11日20:48
  • \ begingroup美元 如果你想快速给出你的位置,我可能会在答案中添加一些模型探测数据,以更好地提供你今天的温度垂直剖面的细节 \ endgroup美元
    - - - - - -JeopardyTempest
    2021年4月11日20:49
  • \ begingroup美元 下过雪的时间大概是什么时候,这样我就能匹配更接近那段时间的剖面了? \ endgroup美元
    - - - - - -JeopardyTempest
    2021年4月11日21:09
  • \ begingroup美元 大约英国夏令时4点半 \ endgroup美元
    - - - - - -詹姆斯·K
    2021年4月11日21:34
  • 1
    \ begingroup美元 是的!下午BST。正如我所说的,在我写这个问题的时候,外面正在下雪,尽管在我发帖之前雪已经停了 \ endgroup美元
    - - - - - -詹姆斯·K
    2021年4月11日22:43
3.
\ begingroup美元

简而言之:你可能会想冰雹更小的颗粒就像超冷的冰冻固体冰块,它以如此快的速度落到地球表面,以至于没有足够的时间以雨的形式到达液态水。

在这里,并不一定是指它们接近地球表面的速度。但周围大气和冰芯内部之间的温度梯度变平,以及上面的环境温度,都需要时间美元\ pu {0 C ^ \保监会{}}$穿透整个冰芯。如果你应用热方程(类似于扩散第二定律),如图所示,这种冰粒的内部应该是固态冰(在右边,$x = 1$只要温度没有上升到$u = 0.5$.(这幅插图的局限性是外部温度在$x = 0$当粒子接近地球表面时,温度可能会高于粒子的内部温度):

在这里输入图像描述

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这就是为什么上面提到的维基百科文章可能也描绘了2015年4月澳大利亚悉尼冰雹的图片。

\ endgroup美元

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