Mưa băng

Băng mưa là một lớp băng cứng và trong suốt được hình thành do mưa siêu lạnh không bị đóng băng ngay cả ở nhiệt độ dưới 0&nbsp;°C (mưa hình thành băng) rơi xuống, bám vào mặt đất hoặc các vật thể như cây cối và bị đóng băng lại. Nó cũng là một loại hiện tượng nước đóng băng.

Tổng quan

Siêu lạnh và đóng băng
Nước có điểm đóng băng 0&nbsp;°C. Khi nó nhỏ hơn 0&nbsp;°C, nó đông cứng lại (đóng băng) và trở thành băng. Tuy nhiên, trong những điều kiện nhất định, nó không đóng băng ngay cả khi nhiệt độ nhỏ hơn 0&nbsp;°C, và vẫn giữ ở thể lỏng. Nó xảy ra khi các phân tử nước rất ổn định, được gọi là siêu lạnh. Trong thế giới tự nhiên, những giọt nước tạo thành mây hoặc sương mù có kích thước từ 3 đến vài trămg μ m có thể giữ ở thể lỏng khi đến -20&nbsp;°C, những hạt mưa kích thước từ vài trăm μm đến vài mm có thể giữ ở thể lỏng cho đến -4.

Những cơn mưa có những hạt mưa ở trạng thái siêu lạnh như vậy được gọi là mưa đóng băng. Các hạt mưa ở trạng thái siêu lạnh sẽ đóng băng nhanh chóng ngay khi nó bị tiếp xúc, khi hạt mưa chạm vào các vật như cây cối, mặt đất, dây điện, v.v. (đang lạnh ở nhiệt độ dưới 0℃) và bị đóng băng theo hình thù của vật. Ngoài ra, nó có thể xảy ra trong trường hợp sương mù với những giọt nước nhỏ hơn hạt mưa. Một màn sương siêu lạnh được gọi là sương mù đóng băng. Đóng băng trong khí quyển được mô tả dưới đây cho tình trạng bám dính khác nhau tùy thuộc các điều kiện như tốc độ gió và nhiệt độ.

Tính chất của băng mưa
Băng mưa tạo ra một lớp băng cứng, mịn và trong suốt trên bề mặt vật thể. Nó được phân biệt với băng tuyết và băng sương bởi màu sắc và bản chất của nó. Băng tuyết có màu trắng đục không trong suốt, băng sương bán trong suốt trong khi băng mưa trong suốt. Mặc dù băng sương cứng hơn băng tuyết, nhưng cả hai đều dễ vỡ khi chạm vào, còn băng mưa khá cứng, vẫn giữ được hình dạng khi chạm vào. Sự khác biệt về màu sắc và độ giòn là do các bọt khí chứa bên trong. Băng tuyết có màu trắng và giòn vì nó chứa nhiều bong bóng nhỏ, và băng sương cứng hơn băng tuyết nhưng vẫn mờ đục vì chứa nhiều bong bóng. Trong khi băng mưa trong suốt là do hàm lượng bong bóng thấp và khi băng được hình thành, các giọt nước hợp nhất với nhau để làm cho bề mặt mịn.

Tương tự như băng mưa nhưng là các hiện tượng khác nhau

Tập tin:UnzenHanabouro.jpg|"Băng sương" bán trong suốt
Tập tin:Takamisan08.JPG|Băng tuyết trắng đục
Tập tin:Raureif2.JPG|Băng tinh thể với cấu trúc tinh thể đáng chú ý

Quá trình hình thành

) của quận Tateno, Tsukuba, Ibaraki lúc 21:00 (JST) vào ngày 3 tháng 1 năm 2003, khi mưa băng và mưa đóng băng được quan sát thấy ở vùng Kanto. Có một lớp đảo ngược. ]]
Có hai cách để hình thành mưa băng. Một là tuyết rơi xuống bị tan chảy trong lớp không khí ấm trên cao rồi vào trạng thái siêu lạnh ở lớp không khí lạnh gần mặt đất. Quá trình tan chảy này đòi hỏi sự hình thành của một lớp nghịch nhiệt trên bầu trời. Hai là trạng thái siêu lạnh ngay từ đầu, từ đầu những giọt nước trong các đám mây phát triển thành những giọt siêu lạnh và chạm tới mặt đất. Quá trình này là " mưa ấm siêu lạnh (supercooled warm rain process, SWRP)".

Mưa băng xảy ra khi tuyết tan trong khi rơi
Thông thường, khi không khí bay lên, nhiệt độ không khí giảm, nhưng ví dụ, hướng gió khác nhau ở các độ cao khác nhau của bầu trời và khi lớp không khí ấm ở giữa lớp khí lạnh trên và dưới, nghịch nhiệt xảy ra. Một nguyên nhân khác của việc tạo lớp nghịch nhiệt là không khí lạnh bji chặn lại do địa hình.

Nhiệt độ không khí lạnh trên và dưới là dưới 0&nbsp;°C, nhiệt độ không khí ấm ở giữa là trên 0&nbsp;°C. Khi tuyết rơi từ đám mây của lớp khí lạnh phía trên, nó tan chảy trong lớp khí ấm và thành mưa, và nó trở về trạng thái siêu lạnh trong lớp khí lạnh phía dưới và trở thành mưa băng.

: Tuyết (rắn) → Tan chảy khi bị làm nóng → Mưa (lỏng) → Làm lạnh→ Mưa đóng băng (chất lỏng siêu lạnh)

Tuy nhiên, ngay cả khi có một lớp nghịch nhiệt như mô tả ở trên, nó không nhất thiết gây ra mưa băng. Có những trường hợp tuyết không tan hoàn toàn trong lớp không khí ấm áp và khi vào lớp không khí lạnh, nó đông lại thành hạt, tạo nên mưa đá. Trên thực tế, mưa đá thường xảy ra hơn nhiều so với mưa băng.

Cụ thể, một số dữ liệu về độ dày của lớp không khí ấm là vài trăm mét và nhiệt độ là vài độ C được báo cáo, nhưng không giúp dữ đoán trong thực tế.

Ngày 19-20 tháng 3 năm 1956, có mưa băng ở độ cao từ 700 m bao gồm cả đỉnh núi Tsukuba.&nbsp; Các tinh thể tuyết bắt đầu được kết tinh từ đỉnh của đám mây, đỉnh của đám mây (đỉnh của đám mây) độ cao nơi các tinh thể tuyết được tạo ra đầu tiên ở độ cao 6.000m, lớp không khí ấm trên 0&nbsp;°C ở độ cao 3.000-1.400m,lớp không khí lạnh dưới 0&nbsp;°C thứ 2 ở độ cao 1400-800m. Giả sử đường kính của hạt mưa là 1&nbsp;mm, tốc độ rơi 6&nbsp;m/s, những hạt mưa đã tan chảy trong lớp không khí ấm sẽ được siêu lạnh trong khoảng 100 giây và đến độ cao 700-800m gây mưa băng.
Một cuộc khảo sát về cấu trúc khí quyển trong những cơn mưa băng ở một số thành phố ở Hoa Kỳ cho thấy các lớp ấm có độ dày trung bình là 1.300 &nbsp; m, giá trị tối đa của nhiệt độ không khí ấm (từ bề mặt) độ cao trung bình 1.100m &nbsp; khoảng 3,2&nbsp;°C, độ dày lớp không khí lạnh trung bình 600m, nhiệt độ thấp nhất là -2,9&nbsp;°C ở độ cao trung bình 200m, có nơi, nhiệt độ bề mặt trung bình là -1&nbsp;°C. Nó đã chỉ ra rằng sự khác biệt lớn giữa các địa điểm.
Các nghiên cứu về nhiệt độ không khí trên mặt đất khi có mưa băng ở Hoa Kỳ và Canada cho thấy 80% trong khoảng từ -5 đến 1&nbsp;°C.&nbsp;Khoảng 20% là dưới 5&nbsp;°C và một lượng nhỏ trên 1&nbsp;°C.

"Mưa ấm siêu lạnh"
Người ta đã đề cập rằng các giọt nước siêu lạnh không phải là hiếm trong môi trường mây và mưa. Ví dụ: trong đám mây thông thường có nhiệt độ khoảng 0 đến -4&nbsp;°C,&nbsp;hầu hết các giọt nước ở trạng thái siêu lạnh, nhiệt độ càng thấp thì số lượng giọt siêu lạnh càng ít, nhưng các giọt nước siêu lạnh vẫn tồn tại đến khoảng -20&nbsp;°C. Hơn nữa, trên thực tế, phần lớn loại đám mây này thường có nhiệt độ cao hơn -10&nbsp;°C ở đỉnh của đám mây. Nếu các hạt này phát triển và rơi xuống vẫn duy trì trạng thái siêu lạnh khi chạm đất, hoặc tạo một lớp băng trên một chiếc máy bay ở trên không, thì đó sẽ là một cơn mưa băng.

: Mưa đóng băng (chất lỏng siêu lạnh) → Gắn vào bề mặt vật thể → Đóng băng trong quá trinhd đông đặc → Băng mưa (rắn)

Cân bằng nhiệt để xác định sự đóng băng của băng mưa được biểu thị bằng tổng của thông lượng nhiệt chuyển pha Q s, thông lượng nhiệt dung Q 1 và lượng nhiệt Q f cần thiết cho băng mưa. Giá trị này càng âm, thì việc đóng băng càng nhanh. Băng mưa có thể tích dày vài cm trong các cơn băng mưa cực lớn. &nbsp;Kỉ lục là băng mưa dày từ 4 đến 6 inch (10 đến 15 cm).

Thời tiết mang theo băng mưa
Các đặc điểm của mưa băng bao gồm các điều kiện thời tiết ở quy mô rộng như áp suất thấp và vượt qua ranh giới 2 khối khí nóng lạnh và ảnh hưởng của địa hình.

Quy mô thời tiết
Không có thiệt hại lớn nếu băng tan khi nhiệt độ tăng sau khi hình thành băng. Tuy nhiên, ví dụ, ở Canada và Mỹ, khoảng 45% cơn mưa băng kéo dài dưới một giờ, một nghiên cứu cho thấy khoảng 90% kết thúc sau chưa đầy 5 giờ, thiệt hại sẽ tăng lên nếu mưa băng tiếp tục trong một thời gian dài.

Băng mưa dày đặc và cứng hơn tuyết hoặc sương muối. Thiệt hại chính do mưa và băng là thiệt hại cây cối, thiệt hại cho lưới điện, các vấn đề giao thông và thiệt hại cá nhân.

Thiệt hại tại nơi cư trú

Tác hại của băng mưa

]]

Ví dụ về mưa và băng đã xảy ra trong quá khứ

, tỉnh Quý Châu ]]

Nguồn

; web


" Bảng biểu tượng thời tiết tìm kiếm dữ liệu thời tiết " " Bảng biểu tượng hiện tượng khí quyển [ liên kết bị hỏng ] " Danh sách câu hỏi của thư viện Haren có bao nhiêu biểu tượng trên bản đồ thời tiết? Và chúng là gì? " " " ", Cơ quan Khí tượng, ngày 25 tháng 12 năm 2012 đọc.
[ Liên kết bị hỏng ]
[ Liên kết bị hỏng ]



Tháng 1 1998 Ice Storm Montreal, Quebec, Canada " Tra cứu nhanh ", " Giới thiệu ", " HydroQuebec CỦA Bản đồ." 1 Tháng Năm 24, 2005, duyệt 25 tháng 12 năm 2012.
Dữ liệu thời tiết trực tuyến định dạng tệp dữ liệu phân phối [ liên kết bị hỏng ] Định dạng dữ liệu thời tiết mặt đất [ liên kết bị hỏng ] ", Trung tâm hỗ trợ dịch vụ khí tượng, đọc ngày 25 tháng 12 năm 2012.

", "freezing precipitation", "rain|website=Glossary of Meteorology|publisher=[[アメリカ気象学会]|access-date =ngày 21 tháng 12 năm 2012|ref=amsglo1|archive-date = ngày 10 tháng 9 năm 2012 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120910062712/http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=clear-ice1|url-status=dead}}
[ Liên kết bị hỏng ]
Hướng dẫn trực tuyến Weather World 2010. Đại học Khoa học Khí quyển Illinois (Khoa Khoa học Khí quyển, Đại học Illinois).











Liên kết ngoài

Đặc điểm của mùa xuân ở đài Nagano Đài quan sát khí tượng khu vực Nagano- Một bài bình luận về băng hà ở phần giữa.

Ướt, áo khoác thời tiết băng giá Đông Bắc ABC News, ngày 7 tháng 1 năm 2009 (Tin tức video báo cáo thiệt hại do mưa)
CFI Nhật Bản " Icing Icing " -Quản lý về đóng băng máy bay