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第一次在北海道抓起一把雪想捏雪球的人,通常會愣一下:捏不起來。手一鬆,雪就散回粉狀落下去。
這不是形容詞,是可以量的物理量。這個系列想把「北海道的雪很乾」這句人人都會講的話,拆成幾個具體、可以查證、也可以拿來做判斷的數字。第一回先講最上游的問題:這種雪是怎麼來的。
一段跨海的加濕過程
冬天的西伯利亞高壓把冷空氣一路推向東南。這股空氣在大陸上時又冷又乾,接著它要經過日本海。
海面在冬天遠比空氣溫暖,於是熱與水氣不斷從海面進入這層冷空氣。等它抵達北海道西岸時,已經從乾冷變成濕冷,而且底層被加熱得不穩定。碰上地形抬升,水氣凝結,雪就下下來。
這個機制本身在世界各地都有,五大湖的 lake-effect snow 是同一回事。北海道特別的地方在於:加濕的距離夠長,而上岸之後的氣溫夠低,而且低得夠久。
「乾」是低溫留下的空隙
雪花在雲裡長什麼形狀,由雲層溫度決定。樹枝狀(dendrite)的六角雪花在大約 −12 ℃ 到 −18 ℃ 的雲層裡長得最好——這是實驗室與觀測都反覆確認過的結晶習性。
樹枝狀雪花有很多分岔。當它們落到地面互相堆疊,分岔會彼此架住,中間留下大量空氣。乾雪之所以乾,不是因為裡面的水比較少,而是因為裡面的空氣比較多。
如果落下途中經過接近或高於冰點的空氣層,分岔會融掉、雪花會黏在一起,堆疊時空隙就少了。同樣的水,堆出來的雪會矮一截,而且沉。
把它變成一個數字
要比較兩場雪,需要一個共同的尺。這個尺叫雪水比:下了多少公分的雪,除以那些雪融化後留下多少毫米的水。
日本氣象廳的分界線是:
- 2.0 cm/mm 以上 → 乾雪
- 1.0 cm/mm 以下 → 濕雪
換個講法:同樣 1 毫米的水,在乾雪的日子堆出 2 公分以上的雪,在濕雪的日子只堆出 1 公分。
於是「昨天下了 30 公分」這句話,其實少講了一半資訊。乾雪的 30 公分和濕雪的 30 公分,含水量差一倍,踩下去的支撐、板子的阻力、雪面撐得住幾個人滑過,全都不一樣。
這也是為什麼我們在做雪況判斷時,從來不只看降雪量。下一回會把雪水比這個指標本身講清楚:它怎麼算、氣溫怎麼決定它、以及為什麼天氣預報給你的「降雪量」不能直接拿來反推它。
這一回可以帶走的三件事
- 北海道的粉雪是「日本海加濕 + 上岸後夠冷」兩件事一起發生的結果,缺一不可。
- 「乾」的物理意義是雪堆裡的空氣比例高,不是水少。
- 比較兩場雪要用雪水比,不是用公分數。乾雪線是 2.0 cm/mm。
如果你想看某座雪場實際的雪道與纜車數據,可以從手稻的雪道與纜車頁開始。
資料來源
- 気象庁:雪水比による乾雪・湿雪の区分(乾雪 ≥ 2.0 cm/mm、湿雪 ≤ 1.0 cm/mm)
- Roebber et al. (2003), Improving snowfall forecasting by diagnosing snow density, Weather and Forecasting
關於這篇文章
為什麼北海道的雪特別乾?
主要是氣溫。降雪時的氣溫越低,雪花越保持樹枝狀、彼此堆疊時留下的空隙越多,同樣的含水量就堆出更高的雪。北海道內陸冬季長時間維持在冰點以下,這個條件比多數滑雪地區穩定。
「乾雪」有客觀定義嗎?
有。日本氣象廳以雪水比(降雪深度 ÷ 融化後的水量)分界:2.0 cm/mm 以上算乾雪,1.0 cm/mm 以下算濕雪。這是一條可以量的線,不是感覺。
那 30 公分新雪算多嗎?
要看是哪一種 30 公分。同樣 30 公分,乾雪含的水可能只有濕雪的一半,踩下去的支撐感與滑行阻力完全不同。問「下了幾公分」之前,先問「那是什麼密度的幾公分」。