Underkjølt regn - Freezing rain

Frysende regn er navnet på regn som opprettholdes ved temperaturer under frysepunktet av den omgivende luftmassen som forårsaker frysing ved kontakt med overflater. I motsetning til en blanding av regn og snø eller ispiller , er frysende regn laget helt av flytende dråper. Regndråpene blir superkjølte mens de passerer gjennom et underfrysende luftlag hundrevis av meter over bakken, og fryser deretter ved støt med hvilken som helst overflate de møter, inkludert bakken, trær, elektriske ledninger, fly og biler. Den resulterende isen, kalt glasuris , kan akkumuleres til en tykkelse på flere centimeter og dekke alle utsatte overflater. Den METAR -kode for underkjølt regn er FZRA .

En storm som produserer en betydelig tykkelse på glasur fra iskaldt regn, blir ofte referert til som en isstorm . Selv om disse stormene ikke er spesielt voldsomme, er frysende regn beryktet for å forårsake kjøreproblemer på veier, ødelegge lemmer og trekke kraftledninger fra vekten av akkumulerende is. Nedlagte kraftledninger forårsaker strømbrudd i berørte områder, mens akkumulert is også kan utgjøre betydelige fareforhold. Det er også kjent for å være ytterst farlig å fly siden isen kan effektivt 'omskolere' formen på vinge og flyvningsstyreflater . (Se atmosfærisk glasur .)

Mekanisme

Temperatur versus høydediagram for forskjellige typer nedbør . Den røde linjen viser hvordan frysende regn dannes, fra snø gjennom det varme laget og deretter inn i det " superkjølte scenen."

Frysende regn er ofte assosiert med tilnærmingen til en varm front , når underfrysing av luft (temperaturer på eller under frysepunktet) er fanget i de laveste nivåene av atmosfæren mens varm luft råder oppover. Dette skjer for eksempel når et lavtrykkssystem beveger seg fra Mississippi River Valley mot Appalachian Mountains og Saint Lawrence River Valley i Nord-Amerika i den kalde årstiden, med et sterkt høytrykkssystem som sitter lenger øst. Dette oppsettet er kjent som kaldluftsdemming , og er preget av veldig kald og tørr luft på overflaten i området med høyt trykk. Den varme luften fra Mexicogolfen er ofte drivstoff for nedfrysing av nedbør.

Frysende regn utvikler seg når fallende snø møter et lag med varm luft høyt, vanligvis rundt 800 mbar (800 hPa ) nivå, noe som får snøen til å smelte og bli regn. Når regnet fortsetter å falle, passerer det gjennom et lag med underfrysingsluft rett over overflaten og avkjøles til en temperatur under frysepunktet (0 ° C eller 32 ° F). Hvis dette laget med underfrysningsluft er tilstrekkelig dypt, kan regndråpene få tid til å fryse i ispiller (sludd) før de når bakken. Imidlertid, hvis det underfrysende luftlaget på overflaten er veldig grunt, vil ikke regndråper som faller gjennom det, ha tid til å fryse, og de vil treffe bakken som superkjølt regn. Når disse superkjølte dråpene kommer i kontakt med bakken, kraftledninger, tregrener, fly eller noe annet under 0 ° C (32 ° F), fryser en del av dråpene øyeblikkelig og danner en tynn isfilm, derav frysende regn. Den spesifikke fysiske prosessen som dette skjer, kalles kimdannelse .

Observasjoner

Ekko i 1,5 km høyde på toppen med sterk forurensning fra lysbåndet (gule). Det vertikale kuttet nederst viser at denne sterke avkastningen bare er over bakken (Kilde: Environment Canada ).

Overflateobservasjoner av bemannede eller automatiske stasjoner er den eneste direkte bekreftelsen på frysende regn. Man kan aldri se direkte iskaldt regn, regn eller snø på værradarer , doppler eller vanlig. Imidlertid er det mulig å estimere området dekket av iskaldt regn med radarer indirekte.

Intensiteten til radarekkoene ( reflektivitet ) er proporsjonal med formen (vann eller is) av nedbøren og dens diameter. Faktisk har regn mye sterkere reflekteringskraft enn snø, men diameteren er mye mindre. Så reflektiviteten til regn som kommer fra smeltet snø er bare litt høyere. Imidlertid, i laget der snøen smelter, har de våte flakene fortsatt stor diameter og er belagt med vann, slik at retur til radaren er mye sterkere.

Tilstedeværelsen av dette lysbåndet indikerer at det er et varmt lag over bakken der snø smelter. Dette kan gi regn på bakken eller muligheten for frysende regn hvis temperaturen er under frysepunktet. Denne gjenstanden kan ligge, som på bildet til venstre, med et tverrsnitt gjennom radardata. Høyden og hellingen til lysbåndet vil gi ledetråder til omfanget av regionen der smelting oppstår. Da er det mulig å knytte denne ledetråden til overflateobservasjoner og numeriske modeller forutsigelse for å produsere utdata som de som er sett på TV-værprogrammer som deler radarekko i regn, blandet og snøfall.

Effekter

På bakkenivå

Frysende regn forårsaker ofte store strømbrudd ved å danne glasuris. Når frysende regn eller duskregn er lett og ikke langvarig, er isen som er dannet tynn og forårsaker vanligvis bare mindre skader (avlaste trær fra de døde grenene osv.). Når store mengder akkumuleres, er det imidlertid en av de farligste typene vinterfare. Når islaget overstiger ca. 6,4 mm (0,25 tommer), kan lemmer med grener som er sterkt belagt med is bryte av under den enorme vekten og falle ned på kraftledninger. Vindforhold og lyn , når det er tilstede, vil forverre skaden. Kraftledninger belagt med is blir ekstremt tunge og forårsaker støttestolper, isolatorer og ledninger som knekker. Isen som dannes på veiene gjør kjøretøyet farlig. I motsetning til snø gir våt is nesten ikke trekkraft, og kjøretøyer vil gli selv i milde bakker. Fordi iskaldt regn ikke treffer bakken som en ispellets (kalt "sludd"), men likevel som en regndråpe, samsvarer den med formen på bakken, eller objekt som en tregren eller bil. Dette gjør et tykt lag med is , ofte kalt "glasur".

Frysende regn og glasuris i stor skala kalles en isstorm . Effekter på planter kan være alvorlige, da de ikke kan bære vekten av isen. Trær kan knipse da de er sovende og skjøre om vinteren. Furutrær er også ofre for isstorm, da nålene deres vil fange isen, men ikke være i stand til å bære vekten. I februar 1994 forårsaket en alvorlig isstorm over 1 milliard dollar i skade i det sørlige USA, først og fremst i Mississippi, Tennessee, Alabama og Western North Carolina, spesielt Appalachians. En spesielt alvorlig isstorm rammet østlige Canada og nordlige deler av New York og New England i den nordamerikanske isstormen i 1998 .

Fly

Fryser is på flyfløyen

Frysende regn regnes som en ekstrem fare for fly, da det forårsaker veldig rask strukturell ising , og fryser nødvendige komponenter. De fleste helikoptre og småfly mangler det nødvendige avisingsutstyret for å fly i fryseregner av hvilken som helst intensitet, og kraftig fryseregn kan overvelde selv de mest sofistikerte avisingssystemene på store fly. Ising kan øke flyets vekt, men vanligvis ikke nok til å forårsake fare. Den største faren kommer av at isen endrer formen på bunnbladene . Dette vil redusere løft og øke motstand . Alle tre faktorene øker stopphastigheten og reduserer flyytelsen, noe som gjør det veldig vanskelig å klatre eller til og med opprettholde nivåhøyde.

Et fly kan lettest unngå frysende regn ved å bevege seg inn i varmere luft. Under de fleste forhold vil dette kreve at flyet kommer ned, noe det vanligvis kan gjøre trygt og enkelt selv med en moderat opphopning av strukturell is. Imidlertid er frysende regn ledsaget av en temperaturinversjon høyt, noe som betyr at fly må klatre for å bevege seg i varmere luft, noe som er en potensielt vanskelig og farlig oppgave med til og med en liten isopphopning.

For eksempel, i 1994, American Eagle Flight 4184 møtte tung luft trafikk og dårlig vær som utsatt ankomsten av denne flyturen til Chicago 's O'Hare International Airport , hvor det var å ha landet på vei fra Indianapolis, Indiana . ATR-72, en turboprop med to motorer med 68 personer, gikk inn i et holdemønster 105 km sørøst for O'Hare. Da flyet sirklet, dannet superkjølte skydråper, iskaldt regn eller iskaldregn en isrygg på den øvre overflaten av vingene, noe som til slutt fikk flyets autopilot til å plutselig koble fra og pilotene mistet kontrollen. ATR gikk i oppløsning ved støt med et felt nedenfor; alle passasjerer og mannskap ble drept.

Se også

Referanser

Eksterne linker