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冰粒 – 香港罕见的冬季降水现象

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冰粒 – 香港罕见的冬季降水现象

2017年1月香港的气温比正常暖,在春节大家有否趁假期到北方较冷的地方,感受在寒冷天气下过白色新年的气氛呢? 在香港能看到雪景的机会确实很低,但是各位还记得去年(2016年) 初的那次强烈寒潮吗? 当时香港虽然没有下雪,但却出现了更罕见的冬季降水现象 – 小冰粒。

小冰粒是如何形成?它和降雪又有什么分别呢?

空气中的水汽冷却会凝结成雨点,当温度足够低于冰点时,水汽会直接凝结为固态的冰晶并组合成为雪花。冬天高空的气温很冷,如有足够的水汽,雪花便开始形成。大气层一般是随高度越高,温度越低。雪花受地心吸力下降时,如周围温度高于冰点,便会开始融化。如周围温度足够低以致雪花下降到地面时没有融化或未全部融化,我们便可观测到下雪现象。

但如果温度不是随高度变的越低,而是中间夹着一层较暖的空气层(如图1),会发生什么事呢? 雪花会先融化成雨滴,当雨滴下降至零度以下的冷层时,雨滴再凝结成为小冰粒。和轻轻飘落的雪花不同,由于冰粒较硬,落在地面或硬物上甚至会弹来弹去。

2016年1月24日,香港受一股强烈寒潮影响,天气非常寒冷。当日下午在香港国际机场首次观察到冰粒这种罕见的冬季降水现象,高地亦有冰粒及广泛的结冰报告。图2是当日在大帽山雷达站附近观察到的冰粒及结冰现象。图3是那天早上的温熵图,它能显示大气层的垂直结构,黑色线及红色线分别是温度及露点随高度的变化。图五中可见当天大气底部有两个零度以下的冷层(用蓝色标示),它们之间相隔著较暖的空气层(用橙色标示),正好符合产生冰粒的条件。

小冰粒产生的过程中,空中存在由雪花融化而成尚未凝结的水点,这些水点遇到冷的物件时便结成冰依附其上。这种现象对飞行中的飞机造成危险,称为积冰现象。当天政府飞行服务队的直升机在大帽山执行拯救任务时就因遇上机身结冰的问题要临时降落到石岗机场进行除冰,机场气象所亦收到数班航机报告机身出现积冰。

迷人天气现象的背后往往带有一些危险性,大家在欣赏之余也要注意安全呢!如欲阅览更多有关冬季降水的文章,请浏览香港天文台网志和教育资源:

https://www.hko.gov.hk/tc/blog/00000190.htm

https://www.hko.gov.hk/tc/blog/00000160.htm

图一

图一   冰粒形成的概念图。

图二

图二   2016年1月24日在大帽山雷达站观察到的冰粒(左)及结冰(右)现象。

图三

图三   2016年1月24日早上的温熵图。