书城自然科学(探究式科普丛书)晶莹剔透的雪
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第3章 雪灾及其防御(1)

第一节雪带给人类的灾害

1.雪崩

雪崩有着极其强大的破坏力,这主要和它的速度有着很大的关系,因为高速运动的物体往往会产生很强大的冲击力。就拿一颗子弹来说,如果你用手拿着它碰到人体时,对那个人当然不会产生危险,而如果当它从枪筒里高速飞射出来的时候,就能够将人置于死地。为什么飞机在空中最怕与小鸟相撞?因为一旦相撞,高速飞行的飞机就会被小鸟撞破前舱的玻璃。

即使是人类最优秀的短跑世界冠军,也只能达到每秒钟11米的速度;猎豹是动物界里的“短跑冠军”,当它在追捕猎物的时候,它那闪电般的速度,也只不过达到每秒钟30.5米;强大的12级台风,速度也只是每秒钟32.5米。然而这一切与雪崩比起来,都微不足道。

雪崩能够达到惊人的速度——每秒钟97米。1970年,秘鲁发生的大雪崩,在不到3分钟时间里积雪倾泻了14.5千米。换言之,也就是每秒钟可达到约90米。

此外,雪崩还有着极为强大的冲击力量。

一个运动速度较大的雪崩,可以让每平方米物体表面承受40吨~50吨的力。在这个世界上,还没有哪种物体可以承受得住如此巨大的冲击力。即使是硕大无比的森林,一旦遇到高速运动的大雪崩,就如同理发推子推过我们的头顶一样,一扫而光。

雪崩造成灾害,还有另外一个原因——引起的气浪。当雪崩体在高速运动的时候,就会引起空气剧烈地振荡,在雪崩龙头前方产生强大的气浪。这种气浪的冲击力与原子弹爆炸时的冲击波很接近,力量之大不可估量。1970年,秘鲁的大雪崩而引发的气浪把地面上的岩石碎屑卷扬起来,竟奇迹般地使附近地方下了一场稀奇的“石雨”。

除此之外,雪崩气浪的影响范围要比雪崩体大得多。因为在陡岩或者河谷急转弯的地方,雪崩体因为受到阻滞就会停下来。

而雪崩气浪却难以停止,它会继续沿着雪崩运动的方向爬山越岭,摧毁大量的森林、房屋和其他设施。当它越过交通线路的时候,还会使车辆倾覆。如果人遇到它,定会难逃一死——不被刮走,也要窒息而亡。

雪崩如同战争一样会给人类带来巨大的灾难,而且它们之间好像有着不解之缘。

在历史上,有很多战争都与雪崩有着很大的关系。

在古代,非洲北部曾经有一个迦太基帝国,是一个非常着名的军事强国。但是后来,迦太基与地中海北岸的罗马帝国发生了多次战争。公元前218年,迦太基名将汉尼拔马奉命远征罗马帝国,他统率步兵3.8万人、骑兵8000人和大象37只,绕道西班牙和法国,在10月底翻越常年积雪的阿尔卑斯山。然而不幸的是,阿尔卑斯山发生了雪崩,由于汉尼拔马不了解积雪和雪崩的危害,致使其部队损失惨重,共有18000名士兵遇难,2000匹战马丧生,还有好几只非洲大象也被雪崩埋葬。

到了近代,法国皇帝拿破仑准备攻打意大利,由于得穿越白雪皑皑的阿尔卑斯山,拿破仑只好另寻办法。首先他派了探子到山上去侦察,这与汉尼拔马比起来,显然要高明得多。

探子回来,战战兢兢地对拿破仑说:“也许可以通过,但是……”拿破仑毫不犹豫地对探子说:“只要可能,便没有但是,马上向意大利进发!”在1796年,拿破仑亲自率领4万军队,排成30千米的长蛇队形,浩浩荡荡地从西北向东南翻越覆盖着积雪的阿尔卑斯山。尽管拿破仑事先做了充分的准备,可还是难逃阿尔卑斯山的雪崩,被掩埋掉的兵士达1000人以上。

第一次世界大战期间,在阿尔卑斯山的特罗尔地区,意大利和奥地利打仗,双方损失惨重,葬身于雪崩的人数不少于4万。他们的作战方式,是故意用大炮轰击积雪的山坡,制造人工雪崩来消灭敌人。有一位奥地利军官在自己的回忆录里感叹地说:“冬天的阿尔卑斯山,是比意大利军队更危险的敌人。”

2.雪暴

雪暴是一种伴有强降雪的风暴。当它过境的时候,往往会有强吹雪,水平能见度小于1米。

那么“雪暴”是什么呢?它是一种在冬春季节,由于受到强冷空气的影响而形成的暴风雪天气。“雪暴”来临时,气温往往会下降,大雪随风弥漫,到处是白茫茫的一片,能见度极低。

这种情况下,畜群往往会惊恐不安,辨不清东西南北,加上狂风肆虐不止,无法赶回栅圈,畜群很容易掉进湖泊或坠入山崖,摔死或是冻死;对于怀孕的母畜来说,它们在逆境中狂奔,容易造成流产的事故,即使在栅圈内,为避风雪寒冷,会互相挤压来取暖,这样一来,也会造成怀孕母畜的流产事故,更有甚者,幼畜会被母畜活活压死。有些幼畜甚至会因为食用污雪或结冰的牧草,而引起恶性传染病的暴发,导致幼畜死亡率剧增,损失惨重。在1966年2月至4月初,新疆北部地区持续很长一段时间出现雪暴天气,积雪深达25~45厘米,其中阿勒泰地区最大积雪深度达73厘米,风力一般达6~7级,有时达9~10级。这次雪暴持续到4月16日才结束,全疆损失牲畜达411万头只。

此外,雪暴又被称为布冷风或布加风,是低温、强风和大雪的恶劣天气。美国天气局将雪暴定为风速大于51千米/小时,雪足以使能见度降到150米或更低的一种风暴。强烈雪暴中风速大于72千米/小时,能见度接近于零,气温在零下12℃以下。

英文“blizzard”这个词源出于美国中部,在那里的冬季,当低压系统过境后,西北风常常引起雪暴。在美国或英国,这一术语通用于任何强烈的雪暴。在南极地区,雪暴是指从冰盖边缘溢出的平均风速为每小时160千米的夹带冰雪的强风。

3.雪灾

雪灾,也可称其为“白灾”,是由于长时间的大量降雪造成大范围积雪成灾的自然现象。

这种气象灾害在我国牧区最为常见,主要是指依靠天然草场放牧的畜牧业地区,由于冬半年降雪量过多和积雪过厚,雪层覆盖时间长,使正常的放牧活动受到严重影响的一种灾害。对于畜牧业来说,如果积雪掩盖草场,并且超过一定的深度,虽然有时积雪并不深,但密度却很大,或者雪面覆冰形成冰壳,牲畜往往吃不到草,就会受到饥饿的威胁。另外,冰壳还容易划破羊和马的蹄腕,造成冻伤,致使牲畜瘦弱。雪灾还造成母畜流产,幼畜存活率降低,老弱幼畜饥寒交迫,死亡数量增多。雪灾同时还会严重影响甚至破坏交通、通信、输电线路等,给牧民的生活和生命安全造成很大的威胁。

雪灾主要发生在稳定积雪地区和不稳定积雪的山区,偶尔也会出现在瞬时积雪地区。一般情况下,在我国牧区,雪灾常常发生在内蒙古草原、西北和青藏高原的部分地区。

根据我国雪灾的形成条件、分布范围以及表现形式,可以将雪灾分为三种类型:雪崩、风吹雪灾害(风雪流)和牧区雪灾。

雪灾是由积雪引起的灾害,根据积雪稳定程度,可以将我国积雪分为5种类型:

①永久积雪:在雪覆盖面以上降雪积累量大于当年消融量,积雪终年不化。

②稳定积雪(也称连续积雪):空间分布和积雪时间(60天以上)连续的季节性积雪。

③不稳定积雪(也称不连续积雪):虽然每年都会产生降雪,而且气温较低,但在空间上积雪不连续,且多以斑状分布,在时间上积雪日数10~60天,且时断时续。

④瞬间积雪:以华南、西南地区为主要发生地区。这些地区在季风特别强盛的年份,因寒潮或强冷空气的侵袭,常常会发生大范围降雪,造成积雪。但由于这些地区平均气温较高,积雪的消融速度也很快。这样一来,地表积雪一般是短暂的(一般不超过10天)。

⑤无积雪:除个别海拔高的山岭外,多年无降雪。

雪灾按其发生的气候规律可分为两类:一种是猝发型,另一种是持续型。

通常情况下,猝发型雪灾发生在暴风雪天气过程中或以后,在几天内保持较厚的积雪。

对于牲畜来说,这是一个极大的威胁。猝发型雪灾多见于深秋和气候多变的春季,如1982年3月下旬至4月上旬和1985年l0月中旬,在青海省出现的极为罕见的大雪灾,是此类雪灾最为明显的例子。

另外一种危害牲畜的持续型雪灾是由于雪随着降雪天气增加而逐渐加厚,密度也跟着逐渐增加,稳定积雪时间长。此类型雪灾可从秋末一直持续到第二年的春季,例如1974年l0月至1975年3月发生在青海的一场特大雪灾,持续积雪长达5个月之久,极端最低气温降至零下30~零下40℃。

在牧区,通常情况下,雪灾发生的时间大约是冬雪于10月开始,春雪于4月结束。秋末冬初形成的“坐冬雪”,属于危害较大的一种。

随后,又会出现不断降雪,这样一来,草原上的积雪越来越厚,严重危害牲畜,这种危害甚至持续整个冬天。

据有关调查材料的分析,我国草原牧区大雪灾的规律大致为10年一遇。而对于一般性的雪灾来说,出现的次数就更为频繁了。据统计,西藏牧区大约2~3年遭遇一次,青海牧区也与西藏牧区类似。新疆牧区由于各地气候、地理存在着较大的差异,雪灾出现频率的也有极大的差别。例如,在阿尔泰山区、准噶尔西部山区、北疆沿天山一带和南疆西部山区的冬牧场和春秋牧场,雪灾频率高达50%~70%,也就是说在10年内就有5~7年出现雪灾,而其他地区则在30%以下。一些雪灾高发区,通常是雪灾严重区,如阿勒泰、富蕴两地区,雪灾频率高达70%,重雪灾高达50%。相反,雪灾频率低的地区,往往是雪灾较轻的地区,如在温泉地区,雪灾出现频率只有5%,属于轻度雪灾。不过无论在哪个牧区,连年发生大雪灾的情况还是屈指可数的。

在内蒙古牧区,雪灾在内蒙古中部的巴盟、乌盟、锡盟、昭盟及哲盟的北部一带最为常见,发生频率在30%以上,其中以阴山地区雪灾次数最多、最严重;而其西部则因冬季较干燥,很少有雪灾发生。在新疆牧区,雪灾多集中在北疆准噶尔盆地四周降水较多的山区牧场;南疆除西部山区外,其他地区雪灾也很少发生。在青海牧区,雪灾大多集中在南部的5个冬季降水较多的州:海南、果洛、玉树、黄南、海西。

西藏牧区,雪灾大多集中于离藏北唐古拉山不远的那曲地区和藏南日喀则地区。前者常与青海南部雪灾连在一起。由此可见,雪灾的发生与降水有着很大的关系。

2008年1月10日,雪灾在我国南方登陆。受灾程度严重的地区有湖南、贵州、湖北、江西、广西北部、广东北部、浙江西部、安徽南部、河南南部。直到2008年2月12日,南方低温雨雪冰冻灾害已造成21个省(自治区、直辖市)不同程度受灾,死亡人员107人,有8人失踪,紧急转移安置151.2万人,救助铁路公路滞留人员共计192.7万人;农作物受损面积高达1.77亿亩,绝收2530亩;森林受灾面积高达2.6亿亩;房屋倒塌35.4万间;造成1111亿元人民币的直接经济损失。

那么,为什么会出现如此惨重的雪灾天气呢?可以说出现大范围的雨雪天气与大气环流异常是最主要的原因。这种异常现象在欧亚地区最为典型。

众所周知,大气环流也有自己的运行规律。它会在一定的时间内,维持一个稳定的环流状态。有一个低值系统分布在青藏高原西南侧,而在西伯利亚地区维持一个比较高的高值系统,这就是气象学上所谓的低压系统和高压系统。在这两个地区长期存在着这两个系统,由于我国的南方地区持续受到来自南部海区和印度洋地区低压系统的影响,就会产生比较丰沛的降水。而来自西伯利亚的冷高压,向南推进的是寒冷的空气。很显然,正常情况下,控制我国冬季气候的主要是来自西伯利亚的冷空气,如此一来,便会造成中国的大部地区干燥寒冷。

然而在2008年1月,我国大部分地区受到北上的西南暖湿气流的影响,而北边的高压系统稳定存在,从西伯利亚地区不断向南输送冷空气,在长江中下游及以南地区冷暖空气就形成了一个交汇。由于冷空气密度比较大,暖空气就会沿着冷空气层向上爬升,这样一来,暖湿气流所带来的丰富的水汽就会凝结,形成雨雪的天气。由于这种冷暖空气在这些地区上空长时间盘旋交汇,致使中国南方大范围的雨雪天气持续不停。

事实上,在我国南方地区出现的这三次雨雪天气过程,都是由西南暖湿气流的三次加强所引起的。

其中2008年1月26日、27日、28日的第三次大范围持续性雨雪天气强度强,再加上前两次的影响,因而造成的损失极为惨重。

在日常生活中,雪灾预警信号可分三级:黄色、橙色、红色。黄色为三级防御状态,二级是橙色,最后的红色表示一级紧急状态和危险情况。

4.雪盲

雪盲是一种电光性眼炎,主要是紫外线对眼角膜和结膜上皮造成损害引起的炎症,特点是眼睑红肿,结膜充血水肿,有剧烈的异物感和疼痛感,症状多表现为怕光、流泪和睁不开眼,发病期间会有看东西不清楚的现象。