霜的出现特点与录记方法

李凤云，王玉山，王荣波

(1.山东省德州市气象局，山东 德州 253078;2.山东省陵县气象局，山东 陵县 253500)

1 引言

霜是水汽在地面和近地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶或由露冻结而成的冰珠［1］，其生消变化不仅在一定程度上反映了当时当地的大气状态，而且对未来当地天气变化也有一定的指示意义，农谚“霜重见晴天”就是很好的例子［2］。准确记录霜为气候分析、制作霜冻预报等具有重要意义。文献［3－7］研究过霜或霜冻日期的变化特征，文献［8］对露的记录方法进行过分析，文献［9］对0.5℃时霜的记录进行简单讨论，但对如何准确记录霜未曾发现有人进行过深入研究。笔者就霜的出现特点进行讨论。

2 霜与露并存原因及记录方法

选取德州和陵县2000年10月—2012年4月地面气象观测资料中，地面最低温度≥0℃时有霜出现的资料(图1)，统计发现:此种情况均出现在4月、10—12月(即冬末春初或秋末冬初)，且当日有露和霜两种天气现象同时存在，这是因为露和霜形成的天气条件相同，均易在晴朗微风的夜晚形成，其主要区别在于:贴地(或贴近地物表面)层空气的温度，高于0℃形成露，低于0℃时则形成霜。在秋末冬初和冬末春初季节，会出现地面最低温度高于0℃，在测站或测站周围既有露又有霜的情况，这是因为霜的形成，不仅与天气条件有关，而且与地面物体的属性有关。霜是在辐射冷却的物体表面上形成的，所以物体表面越容易辐射散热并迅速冷却，霜在它上面就越容易形成。同类物体，在同样条件下，假如质量相同，其内部含有的热量也就相同。如果夜间它们同时辐射散热，在同一时间内表面积较大的物体散热较多，冷却得较快，在它上面就更容易有霜形成。这就是说，一种物体，如果与其质量相比，表面积相对大的，在它上面就容易形成霜。草叶很轻，表面积却较大，所以草叶上就容易形成霜，文献［10］也说明了这一点。另外，物体表面粗糙的，要比表面光滑的更有利于辐射散热，所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜，如土块。因地温场无草且土块很小，由此会造成地温表处，地面最低温度＞0℃，出现露，而草叶或土块上，温度＜0℃出现霜的现象，因此在同一测站会出现露、霜同在的记录。据了解得知:对此问题，有许多观测员因发现地面最低温度≥0℃，不符合霜的成因，怕出错情，舍去了霜的记录，使天气现象记录失去了真实性。

图1 2000年10月—2012年4月德州及陵县地面最低温度≥0℃时霜出现日数

根据气测函【2012】9 号文规定:自4月1日起:所有观测站天气现象记录均划分为“白天”和“夜间”，因此，当出现霜露并存现象时，在气象观测记录薄天气现象栏均应按露—霜顺序分别记录在夜间和白天栏。

3 霜与雾凇并存原因及记录方法

统计德州1984年10月—2012年4月资料发现:雾凇共出现97 次，其中35 次出现在有大雾的阴天，62 次出现在有霜存在的夜间，但由当日栏转次日栏(或夜间栏转白天栏)时几乎全部是只转雾凇不转霜，仅1989年12月14日转记霜和雾凇，还被市局测报管理员统计为错情。据了解:德州11 个县市观测站对霜和雾凇转记顺序几乎统一模式，其理由是:1984年市局业务科收到一份省局业务处测报管理员手写的关于霜和雾凇同时出现时只转雾凇不转霜的规定，从此各站就按此规定执行到今。文章作者经过多年的观测经验，并反复对霜和雾凇的外形特征和附着物分析:霜是白色较松脆的冰晶，多生成于地面和近地面表面大而粗造的物体的水平面上，而雾凇是乳白色晶状冰晶和粒状、松脆受震易塌落，附着于距地有一定高度的物体的迎风面上，因此，在不同物体上同时存在霜与雾凇是完全可能的，并且此情况多为先出现霜后，随着温度降低、湿度增大又形成雾凇。因此，当霜和雾凇同时出现时，应按实际情况记录在天气现象栏，并按顺序转入次日(或由夜间栏转白天栏)。

4 霜与积雪并存原因及记录方法

降雪后形成积雪，当天气转晴时，由于水汽在地面或地物上直接凝华而成的冰晶霜，此时从地面上不太容易辨别，但从近地面物体上不难分辨，凡有一定测报经验的观测员一看便知，在此不再累述。

5 结论与建议

地面最低温度≥0℃时有霜出现是由于地表温度的不均一性所造成，观测员在记录天气现象时应根据实际情况进行记录，不要单以地面温度是否低于0℃作为霜出现的唯一标准，建议观测员平时多了解一些相关知识。

根据霜和雾凇形成时附着物不同，霜形成后随着温度降低，湿度增大进而形成雾凇，二者同时存在并不矛盾，所以遇此情况观测员应据实记载。提醒广大观测员在记录天气现象要具体问题具体分析，不要硬套书本知识，另外建议测报管理人员更应熟悉天气现象出现的特点，在回答观测员问题时更要慎重，以免造成各站对天气现象误记、漏记的习惯，确保所获第一手气象观测资料的准确性。建议业务管理人员在下文件时一定要考虑周全，因为你的一句话会给测站造成不符合实际的观测记录，并形成习惯模式。

［1］中国气象局.地面气象观测规范［M］.北京:气象出版社，2003.11:21.

［2］成都气象学院.气象学［M］.北京:农业出版社，1981:176－177.

［3］李辑，严晓瑜，王颖.辽宁省近50 a 霜的气候变化特征［J］.气象，2010，36(11):38－45.

［4］王国复，许艳，朱燕君，等.近50 a 我国霜期的时空分布及变化趋势分析［J］.气象，2009，35(7):61－67.

［5］许艳，王国复，王盘兴.近50a 中国霜期的变化特征分析［J］.气象科学，2009，(4):427－433.

［6］祁如英，李应业，汪青春.青海近30 a 来霜对气温、降水变化的响应［J］.气候与环境研究，2011，16(3):347－352.

［7］杜军，宁斌.雅鲁藏布江中游近40 a 异常初终霜冻分析［J］.气象，2006，32(9):74－89.

［8］郑世文，廖才科，邹夷，等.浅谈露的识别和正确记录方法［J］.福建气象，2010，2:39－40.

［9］吕素珍.地面温度记录高于0.5℃时霜的记录［J］.气象与环境科学，2003，(1):46.

［10］苏运芳，周小春，马新建.地面温度与草面温度的对比［J］.农技服务，2011，(1):127.