科普看臺(tái)丨冰雪美景藏鋒芒 解碼低溫雨雪冰凍災(zāi)害

來(lái)源：中國(guó)氣象局

編者按：當(dāng)貴州山區(qū)的輸電線路被厚重冰層包裹，當(dāng)吉林平原的道路因積雪層層疊加而凍結(jié)成冰，冬日的冰雪便不再只是詩(shī)意畫(huà)卷中的一抹靜謐——它悄然化身為潛藏的威脅，可能引發(fā)交通中斷、電力癱瘓等多重連鎖災(zāi)害。2025年底《國(guó)家低溫雨雪冰凍災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案》的出臺(tái)，為科學(xué)應(yīng)對(duì)提供了制度保障。本期科普看臺(tái)帶你深入認(rèn)識(shí)冬日冰雪的“雙重面孔”：既要欣賞冬日之美，更要警惕其潛在之險(xiǎn)。風(fēng)雪雖寒，唯有持科學(xué)之盾、披防范之甲，方能從容應(yīng)對(duì)。

專(zhuān)家顧問(wèn)：

中國(guó)氣象局氣象宣傳與科普中心特聘專(zhuān)家 朱定真

吉林省氣象服務(wù)中心高級(jí)工程師 陳雷

山東省聊城市氣象局高級(jí)工程師 徐娟

江西省農(nóng)業(yè)氣象中心工程師 段里成

低溫雨雪冰凍何以形成？

中央氣象臺(tái)預(yù)報(bào)，1月17日起，將有新一股強(qiáng)冷空氣影響新疆、西北地區(qū)及中東部地區(qū)，大部地區(qū)氣溫下降，長(zhǎng)江中下游及其以北地區(qū)有大風(fēng)，西北地區(qū)東部、華北至江南地區(qū)將出現(xiàn)雨雪天氣，部分地區(qū)甚至還有凍雨。

近期印發(fā)的《國(guó)家低溫雨雪冰凍災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案》，讓大家對(duì)這類(lèi)冬季常見(jiàn)災(zāi)害的防御更加關(guān)注。什么是低溫雨雪冰凍災(zāi)害？寒潮、雨雪等天氣如何形成？積雪、結(jié)冰、積冰又有何不同？

何為低溫雨雪冰凍災(zāi)害

低溫雨雪冰凍災(zāi)害是由冷空氣活動(dòng)引發(fā)的寒潮、低溫雨雪、冰凍等天氣疊加形成的復(fù)合型自然災(zāi)害，其核心特征是引發(fā)大范圍積雪、結(jié)冰、積冰現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)交通、電力、通信等重要基礎(chǔ)設(shè)施造成重大影響，導(dǎo)致交通中斷、停電停水等連鎖反應(yīng)，嚴(yán)重干擾群眾生產(chǎn)生活。

與單一的暴雨、大風(fēng)災(zāi)害相比，它的破壞力源于“低溫”與“雨雪”的疊加協(xié)同作用，形成的積雪、積冰往往持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響具有滯后性和累積性，災(zāi)害影響的鏈條更復(fù)雜。

2024年2月6日，江西省出現(xiàn)凍雨，國(guó)網(wǎng)瑞昌市供電公司工作人員對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行除冰。圖/文 魏東升

例如，2025年12月19日，黑龍江省氣象臺(tái)發(fā)布暴雪紅色預(yù)警信號(hào)，五大連池、嫩江等地及時(shí)啟動(dòng)重大氣象災(zāi)害（暴雪）二級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，多地清雪隊(duì)伍全員上崗清掃積雪。與此同時(shí)，歐洲多國(guó)也遭遇強(qiáng)寒潮侵襲，12月27日至28日席卷北歐的冬季風(fēng)暴導(dǎo)致芬蘭超過(guò)12萬(wàn)戶家庭斷電，瑞典多條鐵路線路停運(yùn)，部分地區(qū)最低氣溫降至零下16℃。大規(guī)模積雪和凍雨還導(dǎo)致多地航班取消、電力中斷。這些均是低溫雨雪冰凍災(zāi)害的典型場(chǎng)景。

寒潮、低溫、雨雪、冰凍的形成之道

低溫雨雪冰凍災(zāi)害的發(fā)生，離不開(kāi)寒潮、低溫、雨雪、冰凍等關(guān)鍵天氣要素的協(xié)同作用，每一種要素的形成都有其特定的氣象條件。

作為這類(lèi)災(zāi)害的“啟動(dòng)器”，寒潮就像是冷空氣的“大規(guī)模集團(tuán)”。通常，影響我國(guó)的冷空氣多在西伯利亞至蒙古高原一帶積聚并逐步加強(qiáng)，形成強(qiáng)盛的西伯利亞冷高壓或蒙古高原冷高壓，向南或東南方向侵襲。近年來(lái)，受全球變暖影響，北極冰蓋面積縮減，極地大氣環(huán)流穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致極地冷空氣更容易向中低緯度擴(kuò)散，從而增加寒潮的頻率和強(qiáng)度。寒潮過(guò)境時(shí)，往往伴隨劇烈降溫、大風(fēng)天氣，為后續(xù)低溫和冰凍現(xiàn)象的形成奠定基礎(chǔ)。

低溫是“持續(xù)推手”，通常指近地面氣溫持續(xù)低于0℃的狀態(tài)。它的形成不僅依賴(lài)寒潮帶來(lái)的平流降溫，還與輻射降溫、云量多少等因素相關(guān)。寒潮過(guò)后，晴朗夜間地面熱量快速散失，會(huì)進(jìn)一步加劇低溫程度，延長(zhǎng)冰凍持續(xù)時(shí)間。

雨雪則是 “物質(zhì)基礎(chǔ)”，其形成離不開(kāi)充足的水汽和大氣上升運(yùn)動(dòng)。當(dāng)寒潮帶來(lái)的干冷空氣與南方北上的暖濕氣流相遇，水汽在上升過(guò)程中冷卻凝結(jié)形成云層，進(jìn)而產(chǎn)生降雪或降雨。若大氣垂直溫度層結(jié)復(fù)雜，還可能出現(xiàn)雪、霰、冰粒等多種降水形態(tài)。

冰凍則是“低溫”與“雨雪”共同作用的結(jié)果。當(dāng)降雨落到近地面溫度低于0℃的物體上，或積雪在反復(fù)凍融后重新凍結(jié)，便會(huì)形成結(jié)冰或積冰，這也是低溫雨雪冰凍災(zāi)害破壞力的核心來(lái)源。

積雪、結(jié)冰、積冰與凍雨的“真相”

在低溫雨雪冰凍天氣過(guò)程中，積雪、結(jié)冰、積冰容易被大家混淆，而凍雨作為形成積冰的關(guān)鍵天氣，也有其獨(dú)特的形成機(jī)理。因此，有必要厘清這些易混淆的概念。

積雪是“雪的堆積”，結(jié)冰是“水的凍結(jié)”，積雪融化遇低溫或凍雨會(huì)形成積冰。凍雨是由溫度低于0℃的過(guò)冷卻雨滴形成的降雨形態(tài)，落地即凍，形成的冰層稱(chēng)為“雨凇”。與普通結(jié)冰不同，積冰密度高、透明光滑，極易壓斷電線、壓垮樹(shù)木，是電力與通信系統(tǒng)的主要威脅之一。

積雪是指固態(tài)降雪在地面自然堆積形成的覆蓋層，氣象領(lǐng)域一般用“雪深”衡量，即積雪表面到下墊面的垂直深度，單位為厘米。它是降雪后直接形成的產(chǎn)物，質(zhì)地相對(duì)疏松，如近期北方地區(qū)降雪天氣過(guò)后，街區(qū)、道路上堆積的便是積雪，其主要會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸、設(shè)施承重和百姓出行等造成影響。

2022年12月15日，內(nèi)蒙古根河氣溫下降至零下40℃以下，市區(qū)出現(xiàn)冰霧現(xiàn)象。圖/文 李庭軒

結(jié)冰是指水體或潮濕地面在低溫下直接凍結(jié)形成冰層的現(xiàn)象，多發(fā)生在路面、湖面等區(qū)域。結(jié)冰的形成既可以是降雨、灑水后遇低溫凍結(jié)，也可以是由露水或霧滴在物體表面凍結(jié)所致，質(zhì)地較硬，會(huì)顯著降低路面摩擦力，是冬季交通事故的重要誘因之一。

積冰則特指過(guò)冷卻水滴接觸物體后凍結(jié)形成的冰層，其核心成因正是凍雨。凍雨是由溫度低于0℃的過(guò)冷水滴形成的降雨，這類(lèi)雨滴落到近地面物體上會(huì)立即凍結(jié)，形成的凝聚物被稱(chēng)為“雨凇”。與普通結(jié)冰不同，積冰多附著于物體表面，且密度大、表面光滑，對(duì)電力線路、通信設(shè)施的破壞力極強(qiáng)。（黃彬 李雨陽(yáng)）

“凍”后影響幾何？

冰霜寒徹，風(fēng)雪漫天，人們欣賞冬日之美時(shí)，或許未曾察覺(jué)——在靜謐的白色世界背后，暗藏著危機(jī)。能源供應(yīng)、交通、農(nóng)牧業(yè)、人體健康……正面臨低溫、雨雪與冰凍災(zāi)害交織而成的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

電力系統(tǒng)承受“壓力測(cè)試”

覆冰的輸電線宛如一串“冰糖葫蘆”，但對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，卻是一場(chǎng)真實(shí)的“壓力測(cè)試”。覆冰是電線的“不能承受之重”。當(dāng)雨夾雪或凍雨落在輸電線路上，會(huì)迅速凝結(jié)成冰并逐漸增厚。導(dǎo)線覆冰后，重量可增加數(shù)倍甚至數(shù)十倍，導(dǎo)致電線弧垂增大、桿塔受力失衡，嚴(yán)重時(shí)可引發(fā)電線斷線、桿塔倒塌。

導(dǎo)線舞動(dòng)，則是“致命舞蹈”。在風(fēng)力作用下，覆冰不均勻的導(dǎo)線會(huì)發(fā)生大幅度、低頻擺動(dòng)。這種舞動(dòng)極易造成相間短路、跳閘，甚至引發(fā)連鎖停電。低溫天氣往往伴隨采暖負(fù)荷激增，而變電站設(shè)備在嚴(yán)寒中運(yùn)行效率下降，絕緣子結(jié)冰后可能發(fā)生閃絡(luò)放電，進(jìn)一步威脅電網(wǎng)安全。

安徽省懷寧縣氣象工作人員在測(cè)量電線積冰。圖/文 徐紅玲 鮑超

2023年11月，吉林遭遇大范圍雨雪寒潮。省氣象服務(wù)中心首創(chuàng)“現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一”駐場(chǎng)服務(wù)——?dú)庀髮?zhuān)家?guī)е鴶?shù)據(jù)、模型和預(yù)報(bào)結(jié)論，直接進(jìn)駐電力公司調(diào)度大廳實(shí)時(shí)分析天氣趨勢(shì)，預(yù)判線路覆冰風(fēng)險(xiǎn)，滾動(dòng)發(fā)布電網(wǎng)雨雪冰凍氣象預(yù)測(cè)分析報(bào)告，這一模式后被納入全年常態(tài)化服務(wù)合同。

雪大風(fēng)疾影響通行安全

如果電力相當(dāng)于城市的“血液系統(tǒng)”，那么交通便是“循環(huán)系統(tǒng)”。長(zhǎng)時(shí)間降雪，伴隨劇烈降溫和大風(fēng)， 路面極易積雪結(jié)冰。當(dāng)車(chē)輛在冰雪路面上行駛時(shí)，易發(fā)生溜車(chē)、側(cè)滑等情況，引發(fā)追尾、側(cè)向相撞等事故。這是因?yàn)樵诒┞访嫔希喬ヅc路面的摩擦力顯著降低，制動(dòng)距離會(huì)明顯增加。

以吉林為例，氣象數(shù)據(jù)顯示，由降雪和道路結(jié)冰引發(fā)的交通阻斷，主要集中在每年1月至4月、10月至12月。除京哈高速長(zhǎng)春以北、琿烏高速松原以西等少數(shù)路段外，全省大部分高速公路都曾受冰雪影響而臨時(shí)封閉。即便不封閉，限速通行也大幅降低了路網(wǎng)效率。

因此，雪天行車(chē)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：一是起步要緩，二是轉(zhuǎn)彎要緩，三是制動(dòng)要緩。另外，行車(chē)時(shí)要控制好車(chē)速，保證安全車(chē)間距。

同樣，鐵路交通的軌道積雪結(jié)冰，會(huì)影響列車(chē)牽引和制動(dòng)性能；接觸網(wǎng)覆冰可能導(dǎo)致供電中斷；道岔凍結(jié)則會(huì)直接影響列車(chē)調(diào)度和運(yùn)行安全……這些因素疊加，常導(dǎo)致列車(chē)降速、晚點(diǎn)甚至停運(yùn)。

作物面臨凍害風(fēng)險(xiǎn)

寒潮帶來(lái)的“俯沖式”降溫可能導(dǎo)致作物遭受不同程度的低溫凍害。以油菜一類(lèi)越冬作物為例，在土壤墑情充足時(shí)（5厘米，土壤相對(duì)濕度>80%），正常播種的菜苗可抵御零下5℃至3℃的低溫。而當(dāng)土壤偏旱（5厘米深處土壤相對(duì)濕度<45%）時(shí)，遇到零下3℃及以下的低溫，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，便會(huì)產(chǎn)生凍害。凍害會(huì)導(dǎo)致大棚蔬菜生長(zhǎng)緩慢；柑橘、臍橙一類(lèi)水果出現(xiàn)葉片卷曲、葉梢質(zhì)地變脆的現(xiàn)象。發(fā)生嚴(yán)重凍害時(shí)，葉片和果實(shí)外層結(jié)冰，果實(shí)易墜落，冰凍融化后，果實(shí)萎蔫。

盡管?chē)?yán)寒帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)，但適度的降雪也有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，正所謂“瑞雪兆豐年”。積雪可幫助農(nóng)作物保溫增墑，雪的導(dǎo)熱性較低，僅為土壤的十分之一左右，相當(dāng)于天然的隔熱層，既可以減少土壤熱量外傳，又可以阻擋大風(fēng)寒流侵入。而積雪融化時(shí)，會(huì)從土壤吸收大量熱量，地下的溫度會(huì)驟然降低。雖然這對(duì)農(nóng)作物影響不大，但卻能凍死部分越冬害蟲(chóng)，有效降低病蟲(chóng)基數(shù)。

與此同時(shí)，積雪在融化時(shí)變成水滋潤(rùn)土壤，給農(nóng)作物根系補(bǔ)充水分，防止冬季干旱，并為來(lái)年作物生長(zhǎng)奠定較好的墑情基礎(chǔ)。但過(guò)多的積雪也會(huì)導(dǎo)致土壤過(guò)濕，造成農(nóng)田濕漬，給農(nóng)作物的生長(zhǎng)帶來(lái)不利影響。（張欣彤 李明妍 劉洋 林禹彤）

微話題

路遇“黑冰”需注意

冰雪災(zāi)害常常隱藏在細(xì)微處，如初冬清晨那條看起來(lái)“沒(méi)問(wèn)題”的道路。當(dāng)你駕車(chē)駛過(guò)橋梁、隧道或高架路段時(shí)，一陣輕微卻令人心悸的打滑感突然襲來(lái)——那并非普通濕滑，很可能是路面上那層看不見(jiàn)的“黑冰”在搗亂。

黑冰多形成于氣溫接近冰點(diǎn)（0℃左右）的環(huán)境。但即使氣溫略高于0℃ ，橋梁、隧道、背陰路段的地表溫度仍可能悄然跌破冰點(diǎn)，形成透明薄冰。這類(lèi)“黑冰”是冬季行車(chē)的隱形殺手。2025年12月，G30連霍高速新疆塔城段K3906公里處發(fā)生一起連環(huán)追尾事故。事發(fā)時(shí)，路面短時(shí)間內(nèi)濕滑結(jié)冰，車(chē)輛行駛其上時(shí)摩擦力急劇衰減，制動(dòng)效能大幅下降。加之部分車(chē)輛存在未保持安全車(chē)距、行駛車(chē)速偏快的問(wèn)題，面對(duì)突發(fā)的路面濕滑狀況，駕駛員來(lái)不及做出有效處置，最終釀成連環(huán)追尾。

雪質(zhì)各異深淺難測(cè)

積雪的厚薄不光取決于降雪量，更與雪的性質(zhì)密切相關(guān)。同樣的降雪量，在干冷的北方往往形成蓬松厚雪，而在氣溫接近0℃的南方，卻容易壓實(shí)為薄而滑的冰雪混合物，導(dǎo)致路面極易結(jié)暗冰。如濟(jì)南與沈陽(yáng)同期降雪，濟(jì)南雪量雖大，但因氣溫接近0℃，雪質(zhì)濕重、易壓實(shí)，實(shí)際積雪較淺卻格外濕滑；沈陽(yáng)氣溫更低，雪質(zhì)干松，積雪雖厚，路面卻相對(duì)不易打滑。若僅憑“雪下得密”判斷路況安全與否，在濕雪地區(qū)行車(chē)、步行時(shí)極易因低估其滑度而發(fā)生意外。因此，了解雪質(zhì)差異，是冬季出行時(shí)預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)的重要依據(jù)。

從凍雨悄結(jié)成冰到暗冰潛伏于路，從雪花質(zhì)地各異到積雪深淺難測(cè)——每一次路面安全認(rèn)知偏差，都可能意味著一次危險(xiǎn)的悄然臨近。冰雪之下，既有動(dòng)人風(fēng)景，也暗藏安全隱患。唯有時(shí)時(shí)警惕、事事明辨，方能與安全常伴。（王潤(rùn)旋）

（責(zé)任編輯：張林）