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大湖效應

鎖定
大湖效應指的是冷空氣遇到大面積未結冰的水面(通常是湖泊)從中得到水蒸汽熱能,然後在向風的湖岸形成降水的現象,通常是以雪的形式出現。
中文名
大湖效應
適用領域
大面積湖泊地區
應用學科
地質考察與氣象災害
季    節
冬季
典型地區
北美五大湖、中國萊州灣

大湖效應產生地區

這情形以在美國東北部的五大湖地區沿岸的降雪最為著名。其他水域,如某些和湖也會產生大湖效應,產生面積較小的雪帶。比如美國東海岸的雪帶,冬季,以魁北克為中心的高壓區使大氣順時針環繞流動,使極地氣團向南經大西洋到達北美海岸,其間穿越墨西哥灣暖流温暖水域,為美國東海岸帶來降雪。雪雖是大西洋而非湖泊帶來,也被稱為大湖效應降雪。美國猶他州的大鹽湖,加拿大的哈德遜灣聖勞倫斯灣都會產生大湖效應暴風雪。

大湖效應成因

大湖效應(“海星”衞星於2000年12月拍攝) 大湖效應(“海星”衞星於2000年12月拍攝) [1]
以五大湖地區為例。在秋天到來時,五大湖區逐漸變冷,但冬季不會完全封凍。冬季氣團主要從西向東穿越北美洲。當陸地將夏季吸收的熱輻射掉,大陸氣團變得很冷,極地氣團南下到大陸上空,當氣團經過湖面時,温度極低的空氣與相對温暖的水面接觸,氣團下部温度升高,水汽進入氣團。冷氣團下部是一層温暖潮濕的大氣。寒冷、密度較大的冷氣團下沉,使暖空氣上升,温度降低,水汽凝結,空氣不太穩定,雲開始形成,一般為層雲,層積雲或大片積雲。一般冷氣團在五大湖區上空行進一半時,就會形成雲,並隨氣流向東漂移。之後,大氣再次來到寒冷的大陸上空,與地面的接觸減慢了大氣的移動,從湖面飄過來的大氣不斷在沿岸聚集,暖氣團不斷上升,雲層加厚,開始降水,由於下層空氣温度很低,水汽以雪的形式降落下來。

大湖效應降雪

降雪地點取決於使雲移動風向和風速。風速決定了暴風雪行進的距離,風越強烈,其攜帶的水汽走得越遠,晚秋與初冬時節,其行進的距離最遠。 降雪量取決於以下因素:冷氣團與水面的温差,温差較大時,水温越高,冷氣團温度越低,冷凝的水汽就越多,雪量就大,一般在12月和1月容易出現這種温差,也最容易產生暴風雪;冷空氣在水面行進的距離,即吹程也會影響降雪量,冷空氣與暖水面接觸時間越長,氣團就會攜帶越多的水汽。 如果水面結冰,水汽供給停止,大湖效應就會停止

大湖效應名詞來源

紐約州水牛城暴風雪 紐約州水牛城暴風雪
2001年聖誕節前夜,一場暴風雪襲擊了紐約州。到新年這一天風雪結束時,水牛城積雪深達82.3英寸(2米),這真是一場特大暴風雪,極具破壞力,但也不足為奇,水牛城人已習慣冬雪這樣的暴風雪,且不止一次襲擊過該城。1937年12月,一天之內,整座城市積雪深達4英尺(1.2米)。
2002年12月2日,輪到紐約的艾斯威爾了,僅一場暴風雪,積雪深度就達26英寸(66釐米)。2002~2003年冬季北半球要比以前寒冷,暴風雪尤為嚴重。1月10~12日,紐約州西部每小時降雪速度為4-5英寸(10~12.5釐米),水牛城南部某縣的降雪速度為每小時24英寸(61釐米)。幾天後出現的另外一場暴風雪,在奧斯維戈,9小時之內,降雪24英寸(61釐米),在西黎登為40英寸(1米)。奧斯維戈經常降雪,1966年1月27~31日的那場暴風雪,積雪深達8.5英尺(2.59米)。 1976~1977年冬季出現了另外一場暴風雪。1月,紐約州的胡克積雪深達12.4英尺(3.78米)。那年整個冬天,胡克積雪總計達39英尺(11.86米)。這個深度可以埋掉兩層高的樓房。 密歇根州的部分地區一個冬季降雪深達33英尺(10米),整個州的平均積雪深度為16英尺(5米)。降雪量當然不是每天比較平均,很大一部分是在暴風雪期,特別是有雪暴出現時產生的。
所有這些地區都在五大湖區東部,這裏的嚴重降雪對美國和加拿大造成一定的影響。從明尼蘇達東部、西部的馬尼托巴到賓夕法尼亞,紐約,安大略東部和東部的魁北克,以雪的形式降落的水汽其實來自五大湖區。這個地區有一個雪帶從湖邊開始一直朝下風延伸達50英里(80公里),這個地區的降雪量比同緯度其他地區要大很多。
當地時間2014年11月18日,美國布法羅(水牛城)位於伊利湖東岸,寒冷多雪,受“大湖效應”影響,出現罕見暴風雪,多地積雪超1.5米,房屋快被淹沒。 [2] 

大湖效應歐亞案例

因為大湖效應的緣故,其他任何大陸都無法同北美洲東部的雪帶相匹敵,因為沒有任何大洲擁有像五大湖區這樣處於絕佳位置的水域。 這並不是説,歐洲與亞洲就沒有大湖效應。每年秋天,西伯利亞氣温下降時,寒冷密度較大的冷空氣下沉,產生了大面積的冷高壓。大氣從冷高壓向外移動,穿過俄羅斯的拉多加湖,向西穿過芬蘭灣波羅的海,寒冷的大氣與較為温暖的海水相互接觸,獲得了水蒸汽,到達瑞典東岸時,這些潮濕,相對比較温暖的大氣在穿越海岸後開始冷卻,在該國東南部形成降雪。西伯利亞冷空氣向東流動,遠離冬季高壓中心,穿過蒙古高原和戈壁沙漠,給中國北方帶來了乾冷的天氣。冷空氣穿越海岸,在北部集結了來自日本海的水汽,在到達日本的本州和北海道的西海岸時,温暖的黑潮暖流,使海水温度升高,大氣相對比較潮濕温暖。當大氣穿越日本海岸時,被迫繞過高山,沿海島西側前行,並開始降雪。 往南,西伯利亞冷空氣穿越黃海,獲得水汽,在朝鮮半島西部和山東半島北部聚集下來,形成降雪,由於冷空氣穿越黃海水面的距離比日本海要短,效應相對弱些。

大湖效應中國案例

2005年12月4日山東威海暴風雪。在中國,大湖效應降雪通常被稱做冷流降雪。中國只有在山東半島北部的一小部分地區會有大湖效應降雪,並且效應比以上這些地方都要弱,但山東半島的丘陵地形抬升作用會使其北部沿海降雪加強,甚至引發暴風雪。2005年12月4日~21日,連續多場暴風雪襲擊了山東半島北部的威海和煙台,其中威海在幾次暴風雪中總降水量近100毫米,積雪49釐米,導致交通幾近癱瘓。
參考資料