美国布法罗地区受到了“湖效应雪”的影响——这是一股寒冷干燥的空气,掠过五大湖并吸收水汽,随后以雪的形式降落。
湖效应雪受湖面及湖面上方数千英尺高空处的热量与水汽差异影响。
模型预测,气候变化导致的额外升温将带来更多湖效应雪,也会带来更多湖效应雨。
大多数人很难想象一场暴风雪能积雪6英尺,例如布法罗地区在周末的积雪情况。不过,此类极端降雪事件偶尔会发生在五大湖东部边缘地区。
这一现象被称为“湖效应雪”,而湖泊在其中起着关键作用。
它始于来自加拿大的寒冷干燥空气。当刺骨的寒冷空气掠过相对温暖的五大湖时,会吸收越来越多的水汽,并以雪的形式降落。
我是马萨诸塞大学阿默斯特分校的气候科学家。在我教授的“气候动力学”课程中,学生们经常问寒冷干燥的空气如何能带来大暴雪。以下是其发生的过程。
干燥空气如何变成暴风雪
湖效应雪受湖面及湖面上方数千英尺高空处的热量与水汽差异强烈影响。
较大的温差会形成有利于将湖水吸升的条件,从而带来更多降雪。温差达到25华氏度(14摄氏度)或以上,就会形成可能引发大暴雪的环境。这种情况常发生在晚秋,此时湖水仍因夏季余温而保持温暖,而寒冷空气开始从加拿大南下。在温差没那么极端的情况下,每年秋季都会出现强度较温和的湖效应雪。
风在湖面上的路径十分关键。寒冷空气在湖面上方经过的距离越远,从湖中蒸发的水汽就越多。较长的“风区”(即风在水面上吹过的距离)通常比较短的风区产生更多的湖效应雪。
设想一股西风完全沿着伊利湖241英里的全长吹过。2022年11月17日开始的那场暴风雪期间,布法罗的情况就与此十分接近。
积雪抵达陆地后,地形还会带来额外影响。从湖岸向上倾斜的陆地会增强大气抬升作用,从而提高降雪速率。这一机制被称为“地形抬升效应”。位于纽约州西部安大略湖与阿迪朗达克山脉之间的“塔格山高原”,以其惊人的降雪总量而闻名。塔格山高原,位于纽约州西部安大略湖与阿迪朗达克山脉之间,以其惊人的降雪总量而闻名。
在一个典型年份,五大湖“背风”(即下风)一侧的年降雪量在某些地方接近200英寸。
布法罗等地的居民对这一现象了如指掌。2014年,该地区部分区域在一次“罕见的湖效应事件”中降雪量高达6英尺以上,事件发生于11月17日至19日。积雪的重量压塌了数百座屋顶,并导致十余人死亡。罕见的湖效应事件(11月17日至19日)。积雪的重量压塌了数百座屋顶,并导致十余人死亡。
布法罗地区的湖效应降雪通常局限于风直接从湖面吹来的狭窄区域。在州际公路90号上,驾车者可能在30至40英里的路程中,从晴朗天空遇到暴风雪,再回到晴空。
气候变化的作用
气候变化是否在湖效应雪的形成中起了作用?在一定程度上是的。
中西部北部地区的秋季已经变暖。冰层会阻止湖水蒸发到空气中,而且结冰时间比过去推迟了。夏季空气变暖,导致入秋后湖水温度升高。
模型预测,随着额外升温,将出现更多湖效应雪。但随着时间推移,变暖将导致更多降水以湖效应雨的形式落下,而非降雪。湖效应雨已经在初秋出现。
本文于2022年11月20日更新,积雪量已达6英尺。






