簡介
凍雨凍雨是初冬或冬末春初時節見到的一種天氣現象。
當較強的冷空氣南下遇到暖濕氣流時，冷空氣像楔子一樣插在暖空氣的下方，近地層氣溫驟降到零度以下，濕潤的暖空氣被抬升，並成雲致雨。當雨滴從空中落下來時，由於近地面的氣溫低於0°C，電線桿、樹木、植被及道路表面都會凍結上一層晶瑩透亮的薄冰，氣象上把這種天氣現象稱為“凍雨”。我國南方一些地區把凍雨又叫做“下冰凌”，北方地區稱它為“地油子”或者“流冰”。
凍雨常發生在初冬和冬末早春時節。中國出現凍雨較多的地區是貴州省，其次是湖南省、江西省、湖北省、河南省、安徽省、江蘇省及山東省、河北省、陝西省、甘肅省、遼寧省南部等地，其中山區比平原多，高山最多。
歷史資料
1月5日，高山區大量毛竹不堪負重，被壓彎翻撲，形成漂亮的箭型狀。凍雨的形成，使部分電力、交通等設施不能正常運行。圖為冰棱長達10幾厘米冷雨，寒雨。南朝梁簡文帝《玄圃納涼詩》：“飛流如凍雨，夜月似秋霜。”唐宋璟《梅花賦》：“凍雨晚濕，夙露朝滋，又如英皇泣於九疑。”宋蘇軾《游三游洞》詩：“凍雨霏霏半成雪，遊人屨凍蒼苔滑。”清黃景仁《歲暮懷人》詩：“打窗凍雨翦燈風，擁鼻吟殘地火紅。”茅盾《虹》九：“彤雲密布的長空此時灑下些輕輕飄飄的快要變成雪花的凍雨。冬的黑影已經在這裡叩門了。”
涷雨，暴雨。凍、涷，《說文》本為兩字，暴雨義應作“涷”，因兩字形義相近，古籍刊本往往作“凍”。《淮南子·覽冥訓》：“若乃至於玄雲之素朝，陰陽交爭，降扶風，雜凍雨，扶搖而登之，威動天地，聲震海內。”高誘註：“凍雨，暴雨也。”唐杜甫《枯柟》詩：“凍雨落流膠，衝風奪佳氣。”一本作“涷”。宋黃庭堅《書摩崖碑後》詩：“斷崖蒼蘚對立久，凍雨為洗前朝悲。”清唐孫華《喜雨》詩：“山雲既樓起，凍雨鏇盆傾，高下竝沾溉，溪壑皆渟泓。”
成因
近地面低層有冷氣流，在3000米左右的層面上有暖濕氣流；當高低空的冷暖氣流配置，使得3000米上下的空氣層溫度高於0度，近地面的空氣溫度稍低於0℃時，這樣的大氣層結構，使得上層雲中的冰晶和雪花，掉進比較暖一點的氣層，都變成液態水滴。再向下掉，又進入冷氣流層，逐漸轉變為過冷卻水滴，當它們正準備凍結的時候，已經接觸到冰冷的地面、電線桿等物體，轉眼形成堅實的“凍雨”。
即，凍雨開始時是以雪的形式從高空雲層落下，在下降過程中遇到溫度高於結冰溫度的暖氣流層而完全融化為雨滴，而後在更低的高度上又遇到溫度低於攝氏零度的冷氣流層，此時雨滴不再凝結，而是形成過冷雨滴。過冷雨滴一旦遇到低於攝氏零度的任何物體就會立刻凝結，形成細長條狀的冰棱。
凍雨通常與冷暖氣流相遇有關；低於結冰溫度的冷氣流會進入暖氣流下方，為形成凍雨提供了條件。
特徵
氣候特徵
凍雨厚度一般可達10～20毫米，最厚的有30～40毫米。
凍雨發生時，風力往往較大。
時間特徵
凍雨大多出現在1月上旬至2月上、中旬的一個多月內，起始日期具有北早南遲，山區早、平原遲的特點，結束日則相反。
地域特徵
凍雨以山地和湖區多見；中國南方多、北方少；潮濕地區多而乾旱地區少；山區比平原多，高山最多。據統計，江淮流域的凍雨天氣，沿淮淮北2～3年一遇，淮河以南7～8年一遇。但在山區，山谷和山頂差異較大，山區的部分谷地幾乎沒有凍雨，而山勢較高處幾乎年年都有凍雨發生。
出現凍雨較多的地區是貴州省，其次是湖南、江西、湖北、河南、安徽、江蘇，以及山東、河北、陝西、甘肅、遼寧南部等地；新疆北部和天山地區、內蒙古中部和大興安嶺地區東部也會有凍雨出現。貴州是全國出現凍雨最多的省份，一般從每年12月至次年2月是最容易出現凍雨的時候。貴州的威寧被譽為“凍雨之鄉”，威寧的常年凍雨日數可達44.6天。其中1月份最多，平均16.8天，常年12月平均有10.1天。
危害預防
危害
凍雨造成電力設施損壞凍雨風光值得觀賞，但它畢竟是一種災害性天氣，它所造成的危害是不可忽視的。公路交通因地面結冰而受阻，交通事故也因此增多。大田結冰，會凍斷返青的冬麥，或凍死早春播種的作物幼苗。另外，凍雨還能大面積地破壞幼林、凍傷果樹等。凍雨厚度一般可達10～20毫米，最厚的有30～40毫米。凍雨發生時，風力往往較大，所以凍雨對交通運輸，特別對通訊和輸電線路影響更大。據氣象專家分析，凍雨是在特定的天氣背景下產生的降水現象。在此期間，江淮流域上空的西北氣流和西南氣流都很強。地勢較高的山區，凍雨開始早，結束晚，凍雨期略長。
如皖南黃山光明頂，凍雨一般在11月上旬初開始，次年4月上旬結束，長達5個月之久。據統計，江淮流域的凍雨天氣，沿淮淮北2～3年一遇，淮河以南7～8年一遇。但在山區，山谷和山頂差異較大，山區的部分谷地幾乎沒有凍雨，而山勢較高處幾乎年年都有凍雨發生。凍雨是一種災害性天氣，它大量凍結積累後能壓斷電線和電話線，嚴重的凍雨會把房子壓坍，飛機在有過冷水滴的雲層中飛行時，機翼、螺鏇槳會積水，影響飛機空氣動力性能造成失事。
公路交通因地面結冰而受阻交通事故也因此增多。大田結冰會凍斷冬麥或凍死早春播種的作物幼苗或幼林、果樹等。凍雨積累後能壓斷電線和電話線，使電訊和輸電中斷。甚至嚴重的凍雨會把房子壓坍，飛機在有過冷水滴的雲層中飛行時機翼、螺鏇槳會積水，影響飛機空氣動力性能造成失事。
預防
對於公路上的積冰，及時撒鹽溶冰，並組織人力清掃路面。如果發生事故，應當在事發現場設定明顯標誌。在凍雨天氣里，人們應儘量減少外出，如果外出，要採取防寒保暖和防滑措施，行人要注意遠離或避讓機動車和非機動車輛。司機朋友在凍雨天氣里要減速慢行，不要超車、加速、急轉彎或者緊急制動，應及時安裝輪胎防滑鏈。
歷史災害
1955年，浙贛地區曾因“凍雨”倒毀電桿數百根，南潯、浙贛鐵路運輸一度中斷；
1987年11月和1989年12月，鄭州市先後兩次出現“凍雨”，受傷的就有200來人；
前蘇聯西南部地區，一次“凍雨”折毀、倒翻電桿近萬根，造成大面積的電訊中斷。
1972年2月底，中國出現一次大範圍的凍雨，廣州、長沙、南京、昆明、重慶、成都、貴陽等地至北京的電信一度中斷，造成的經濟損失極其嚴重。
1984年1月中旬後期，受強冷空氣影響，貴州、湖南、江西、湖北等省不少地區出現凍雨天氣，造成電線斷線倒桿。貴州省的有線電話全部中斷，嚴重影響通訊工作。湖南輸電線積冰厚度在20毫米以上，一些高壓線路一 天溶冰5-6次。因受冰凍天氣影響，貴陽客車站停開長途車803班次，農村公共汽車間斷停開418班次。湖南長沙附近幾個縣停開班車339班次；僅臨武、資興兩縣折斷竹、木近500多萬根（棵）。貴州有10％提早抽苔的油菜受到凍害。
2008年1月，江西南昌曾因凍雨，市區3小時停電，火車因鐵軌凍冰無法駛出，進入南昌火車站，致使幾萬人擁堵在火車站。我國湖南省遭遇凍雨，導致路面結冰，南北大動脈京珠高速湖南段出現交通堵塞。湖南郴州市電纜、電塔等大部分壓斷、倒塌，導致郴州市停水停電8天。
此次災害導致貴州黔東南大部分農村停電長達20天以上，直至農曆2009年正月初一才恢復用電。居民生產生活嚴重受損，當地人都說五十年難得一遇。
2010年2月24日至25日凌晨，遼寧省大部分地區降凍雨，是當地自1999年來最嚴重的一次。此次凍雨造成瀋陽至北京間旅客列車停運3列、晚點107列，同時冰雨天氣造成瀋陽北部地區部分供電中斷，致使無法供水。
2011年1月1日至2日早晨，貴州、湖南等地持續出現雨雪天氣，貴州大部、湖南西部等地出現大範圍凍雨，受凍雨天氣影響，貴州省中北部地區大部出現道路結冰，多條公路因道路結冰實行臨時交通管制。湖南省湘西、湘北部分地區公路結冰嚴重，主要集中在懷化、湘西自治州、張家界和岳陽的部分路段，交通部門採取了分流措施。
2013年1月31日早晨，北京凍雨致道路濕滑，望京到太陽宮高架（阜通東大街）100多輛車連環追尾，該路徹底癱瘓。今天（31日）的北京天氣成了大雜燴，霧霾未散，雨雪又起，且混雜著冰粒和凍雨，導致路面濕滑，加上能見度很差，對交通影響很大。
今晨08時，北京朝陽、豐臺等部分地區出現凍雨，其他地區以雪或雨夾雪為主。據北京市氣象台統計，30日20時至31日8時，北京降水較均勻，全市平均在0.1毫米，最大為海淀區鳳凰嶺0.5毫米。
從交管部門了解到，據不完全統計，截至31日上午11點，“122”接事故報警2000多起，其中多為剮蹭、追尾等一般輕微事故，但由於涉及車輛較多，對路面暢通造成較大影響。
氣象學研究
凍雨觀測
凍雨景觀然而，在雪剛開始融化的氣流層，雪花半徑沒有太大變化並且雪花上出現水滴，兩者效應相加，導致此時的雷達信號的反射強度非常高。因此，在雷達螢幕上見到這種強反射信號，就意味著相應地區上空有暖氣流層並且有雪融化，該地區會有降雨或凍雨。如果此時地表溫度低於結冰溫度，就很有可能形成凍雨。
凍雨影響
2008年發生在中國南方罕見的冰凍雪災，使全國大範圍的鐵路停運,航班取消，道路阻塞，而更嚴重的是湖南、廣西、貴州的高壓輸電線因冰凍不堪重負，塔倒線斷，造成大面積停電，究其原因有兩種可能性：
1)在凍雨荷載作用下，輸電線的拉力有可能超過其極限拉應力，致使輸電線被拉斷；
2)電線塔的設計強度不夠,可能在輸電線的張拉力下產生很大的頂端位移，從而產生失穩破壞。
輸電線的跨中撓度與跨度設計值一般滿足f/L≤0.125的條件，因此輸電塔—導線模型可以簡化為具有柔性支承的微斜索模型進行計算。
選取某一110kV輸電線路中的一段進行算例分析。塔高34m,為鋼桁架結構,導線跨度400m,兩端等高、鉸接支座，導線採用數根分裂導線等價為一根索的簡化方法。導線的材料參數如下：LGJ2240/40,水平跨度400m,垂度6.128m,自重0.96kg/m,直徑21.66mm,彈性模量76000N/mm2,初始張力為31.47kN。導線的凍雨質量計算方法採用文獻[6]中的方法，取導線凍雨質量為mi=7.19kg/m。凍雨重量可以簡單的看成是以靜載的形式加於導線上，成為導線自重的一部分。
計算時取n=1,2,3三階進行計算。
從統計結果可以看出，凍雨荷載作用下輸電線的動力回響遠遠大於無凍雨荷載作用的情況，這種張力的增大使凍雨荷載作用時輸電線的張力較無凍雨荷載時易達到其破壞應力。同時，凍雨情況下塔架頂端的位移也出現大幅度增長，最大值可以達到約1m。這么大的位移會使塔中產生很大的彎矩和剪力，使輸電塔產生失穩破壞。還可以看出，塔—線體系中導線較單導線的位移增長了21.8%,張力增加了18.8%,塔頂位移增長了18.79%,這表明塔—線體系對導線以及塔的動力回響有不可忽略的影響。
結論：
1)凍雨荷載作用下輸電線的動張力較無凍雨荷載時大，這種增長幅度可以達到4倍～5倍。初步解釋了輸電線在凍雨荷載作用下拉斷的原因。
2)凍雨荷載作用下的張拉力會使塔頂產生比無凍雨荷載時大的位移，進而引起塔中彎矩和剪力的增大，從而增大輸電塔產生失穩倒塌的幾率。
3)塔線體系對導線以及輸電塔的動力回響有不可忽略的影響。
同類比較
凍雨和霧凇、雨凇比較
形成條件
凍雨過後一般會形成雨凇或霧凇的景觀。雨凇與霧凇形成的條件非常苛刻，一般只能形成在氣溫為0～-10℃的雨、霧天氣中；由於大氣中凝結核較充足而凍結核常常短缺，受曲率約束飄浮在空中的霧滴和下落雨滴常可低至-40℃也不凍結，稱為過冷卻霧滴與過冷卻雨滴，通稱為過冷水,兩者的區別僅僅在於過冷卻水的大小不同，霧滴的大小在3～100μm,而雨滴的大小介乎於0.1～8mm;雖然它們在大氣中可以保持液態，一旦接觸到溫度低於0℃的任何物體，就會在其上迅速凍結，形成千姿百態的凇結體，並迎風生長；又因為凍結的水量多寡、方式不同，其色澤、形態各異，使周圍的一切披上了冰清玉潔的外衣，造就了一個水晶宮般的童話世界。霧凇和雨凇常常同時發生或者交替出現,對供電線路造成極大傷害，形成嚴重的氣象災害。如果飛機飛行在過冷雲中，不慎進入過冷卻水豐水區後，以60～100m/s的高速度撞凍大量過冷卻水，機身大量覆冰後，極易釀成機毀人亡的空難。
霧凇、雨凇簡介
霧凇可以分為兩種，晶狀霧凇是過冷卻霧滴在溫度<0℃的物體迎風面撞凍而形成的，呈半透明毛玻璃狀,密度比較大，形成時風速較大；粒狀霧凇是由於冰面與水面的飽和水汽壓差，使得過冷卻霧滴蒸發，霧凇凝華增長而形成的，呈乳白色鬆脆粒狀起伏，密度比較小，形成時風速不大。過冷卻水比較充足一般形成晶狀霧凇，過冷卻水比較少一般形成粒狀霧凇。霧凇還可以分為葉形、毛聳形、針形、扇形、片形等亞類。
雨凇是過冷卻雨滴或毛毛雨滴在溫度<0℃的物體上撞凍而形成的,在物體任何表面均可形成，雨量不大時在迎風面增長較快，雨量較大時反而在背風面快速增長，風速較大時有一定交角，呈透明玻璃狀或半透明毛玻璃狀，堅硬光滑或略有隆突，密度很大。雨凇也可以分為梳狀、橢圓狀、匣狀、波狀等亞類。
霧凇、雨凇成因
關於雨凇和霧凇複合積凍的成因，根據云霧物理學原理,我個人認為最關鍵的有兩點：一是下墊面物體溫度<0℃(0～-10℃),二是低空(3000m以下)有豐富的過冷卻水，氣層溫度主要在0～-15℃，有豐富的凝結核和水汽供應，而缺乏凍結核(成冰核)。雨滴在下落時溫度一般比環境溫度低2～4℃，由於受曲率約束，可低至-40℃而保持液態，一旦碰到有凍結核，或者落在曲率減小的表面,可以瞬間凍結，而形成雨凇和霧凇，這是典型的雲降水物理理論中的成冰過程。也是人工影響天氣技術中冷雲催化的理論基礎。
影響積冰強度的兩個主要因子是大氣中過冷卻水的含量和輸送過冷卻水滴的速度，對霧凇而言是風速，對雨凇而言是雨滴下落末速度，其次還涉及物體對過冷卻水滴的捕獲係數和凍結係數。此外，如果近地層在長期低溫陰雨的情況下維持較高的濕度，雖然對於水面是不飽和的,但如果對冰面是飽和的，水汽就會在原有凇結體上凝華凇附，如果這樣的條件持續時間長，凝華凇附量會非常驚人，這次冰凍災害中見到的輸電線外包裹近乎同心圓的覆冰，就是這樣形成的。
凍雨與逆溫層
逆溫層是鋒區、鋒面等典型層狀雲降水普遍存在的低空層結，不是一定發生凍雨的充要條件，只要近地層(3000m以下)有豐富的過冷卻水,氣層溫度在0～-15℃，有豐富的凝結核和水汽供應。
暖鋒概念
前蘇聯科學家柴莫爾斯基在1940年代提出過歐洲高緯度凍雨形成的，當時對雲降水物理過程的了解還非常朦朧,用雲降水物理知識來理解。
高層雪花冰晶進入融化層融化成雨滴，再進入負溫層冷卻至過冷卻狀態的可能性。首先，雪花冰晶融化成雨滴後，下落速度比較快，典型雨滴(直徑1～3mm)的下落末速度在1～5m/s,左右，雨滴在下落過程中有保持高層較低溫度的傾向(熱滯後效應),在絕熱遞減層結大氣中下落2000m的雨滴，由於與環境的熱交換來不及，因而雨滴溫度通常比環境溫度低，對於3mm的雨滴溫度可以比環境溫度低4～5℃，對於1mm的雨滴溫度可以比環境溫度低1～2℃。因而，在凍雨形成解釋的逆溫層概念模型中，假想3000～2000m是由雪花冰晶組成的雲，2000～1000m是逆溫層,環境溫度可以有2℃，雪花與冰晶融化成雨滴；通過前面的討論，由於雨滴線到來之前，從底層到高空基本上是持續的“ND”區。
颮線經過測站時，中層的“ND”區很快消失，底層和高層的“ND”區都逐漸抬升萎縮，直至消失，表明測站周圍大氣中的水汽含量隨著颮下落過程中與環境熱交換不平衡,有保持高層溫度傾向的熱滯後效應，在逆溫層中下落的雨滴溫度將比環境高，即便地面溫度低，也不會瞬間凍結。另外，雪花冰晶融化成雨滴後，雨滴中有成冰核，一旦進入負溫區會馬上在空中凍結成冰丸，而不會形成凍雨,也不會撞凍到物體上形成雨凇。
因而，凍雨的形成，只能是在1000～3000m的雲層中含有豐富的過冷卻水，通過國內大量觀測，通常在典型降水性層狀雲中0～-10℃層有豐富的過冷卻水，大量的過冷卻水才能形成凍雨，進而撞凍到物體上形成雨凇，從這次我國南方數省發生的嚴重持續性冰凍災害來看,持續這么長時間，如果需要苛刻的暖鋒逆溫層條件(我國這次黔、桂、湘、贛等地區的凍雨不是暖鋒影響的),很難維持10多天，而在大環流天氣背景穩定的條件下，經常有過冷卻水豐富的過冷雲過境產生凍雨形成雨凇，才有可能，尤其是這次過程覆冰量這么大，也說明必須有大量的過冷卻水才行。
自然災害分類導航
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