Vi har alle oplevet det på et eller andet tidspunkt... ivrig afventer ankomsten af de tre til fem inches af sne i vores prognose, kun for at vågne den følgende morgen for at finde en ren støvning på jorden.
Spørg enhver meteorolog, så vil han fortælle dig, at nedbør om vinteren er en af de vanskeligste prognoser for at komme rigtigt.
Vi ser på antallet af ting, som prognoserne overvejer, når de bestemmer, hvilken af de tre vigtigste vinternedbørstyper — sne, slud eller fryseregn - vil forekomme, og hvor meget af hver vil ophobe. Næste gang der udstedes en vejrvejledning til vintervejr, har du muligvis en nyfunden respekt for din lokale forspækker.
Selvom det kan lyde enkelt nok, er det en skrøbelig balance at få den rigtige blanding af hver af disse ingredienser, der ofte afhænger af timingen.
En typisk opsætning af vinterstorm involverer et vejrmønster kendt som omløbende. Om vinteren føres kold polar og arktisk luft ind i De Forenede Stater, når jetstrøm dypper sydpå ud af Canada. På samme tid strømmer sydvestlig strøm relativt varm, fugtig luft ind fra Mexicogolfen. Da forkanten af den varme luftmasse (den varme front) møder den kolde og tættere luft på lave niveauer, to ting sker: lavtryksdannelse forekommer ved grænsen, og den varme luft tvinges op og over regionen kold. Når den varme luft stiger, afkøles den, og dens fugt kondenseres til nedbørsinducerende skyer.
Hvilken type nedbør disse skyer producerer afhænger af en ting: lufttemperaturen i niveauer højt oppe i atmosfæren, nede lavt på jordniveau og i mellem de to.
Hvis luft på lavt niveau er ekstremt kold (som det er tilfældet når arktiske luftmasser kommer ind i USA), vil overskridelse ikke ændre den kolde luft, der allerede er på plads, i høj grad. Som sådan vil temperaturerne forblive under frysepunktet (32 ° F, 0 ° C) fra den øvre atmosfære helt ned til overfladen, og nedbør falder som sne.
Hvis den indkommende varme luft blandes med den kolde luft nok til at danne et lag overfrysning temperaturer kun på mellemniveauer (temperaturer ved høje og overfladniveauer er 32 ° F eller derunder) sludder vil forekomme.
Slynde stammer faktisk som snefnug højt oppe i den kolde øvre atmosfære, men når sneen falder gennem den mildere luft på mellemniveauer, smelter den delvist. Når de vender tilbage til et lag under fryser luft, fryser nedbøren ned til ispiller.
Denne kold-varm-kold temperaturprofil er en af de mest unikke og er grunden til, at sludder er det mindst almindelige af de tre vinternedbørstyper. Selvom forholdene, der producerer det, kan være forholdsvis usædvanlige, er den lys, klingende lyd, der springer ud af jorden, umiskendelig.
Hvis den varme front overhaler kuldeområdet og kun under frysetemperaturer på overfladen, falder nedbøren som frysende regn.
Frysende regn starter først som sne, men smelter helt ned i regn, når det falder gennem et dybt lag med varm luft. Når regnen fortsætter med at falde, når det det tynde lag under frysende luft nær overfladen og superkølinger - det vil sige, afkøles til under 32 ° F (0 ° C), men forbliver i flydende form. Når de rammer de frosne overflader på genstande som træer og kraftledninger, fryser regndråberne til et tyndt lag is. (Hvis temperaturerne er over frysepunktet i hele atmosfæren, falder selvfølgelig nedbør som koldt regn.)
Når som helst temperaturer forventes at danse omkring frysemærket (generelt overalt fra 28 ° til 35 ° F eller -2 ° til 2 ° C), kan en "vinterlig blanding" være inkluderet i prognosen. På trods af offentlig utilfredshed med udtrykket (det ses ofte som en forventet smuthul for meteorologer), er det faktisk meningen, at det er tilfældet udtrykker, at atmosfæriske temperaturer er sådan, at de usandsynligt kun understøtter en nedbørstype under prognosen periode.
Beslutning om hvorvidt dårligt vejr vil forekomme - og i bekræftende fald hvilken type - er kun halvdelen af slaget. Ingen af disse er meget gode uden en ledsagende idé om hvor meget er forventet.
For at bestemme sneopsamlinger skal der tages hensyn til både nedbørsmængden og jordtemperaturen.
Udfældningsmængde kan samles ved at se på, hvordan fugtig luft er på et givet tidspunkt, samt den samlede mængde væskeudfældning, der forventes over et bestemt tidsrum. Dette efterlader dog en med mængden af væske nedbør. For at konvertere dette til det tilsvarende beløb frosset nedbør, skal flydende vandækvivalent (LWE) påføres. Udtrykt som et forhold giver LWE den mængde snedybde (i tommer), det tager for at producere 1 "flydende vand. Kraftig, våd sne, der ofte opstår, når temperaturerne er lige ved eller lige under 32 ° F (og som alle ved, at de gør for bedste snebold), har en høj LWE på mindre end 10: 1 (dvs. 1 "flydende vand vil producere ca. 10" eller mindre af sne). Tør sne, der har lidt flydende vandindhold på grund af ekstremt kolde temperaturer i hele troposfæren, kan have LWE-værdier på op til 30: 1. (En LWE på 10: 1 betragtes som gennemsnit.)
Ovenstående er naturligvis kun relevant, hvis jordtemperaturer er under frysepunktet. Hvis de er over 32 ° F, smelter alt, hvad der rammer overfladen.