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粉雪知识 粉雪科学 · 第 2 回

粉雪科学(第 2 回):雪水比 SLR——一条可以量的干雪线

雪风 SnowWind 教练团
文章目录4 节

上一回结尾留了一个工具:雪水比。这一回把它拆开。

定义

雪水比(snow-liquid ratio, SLR)= 降雪深度 ÷ 融化后的水量。

日本的写法是 cm/mm:下了几公分的雪,对应几毫米的水。英文圈习惯写成比例,10:1 表示 10 公分雪融成 1 公分水。两种写法是同一件事,换算时小心单位差十倍就好。

几个参考点:

  • 全球平均大约在 13:1 附近
  • 日本气象厅的干雪线是 2.0 cm/mm,也就是 20:1
  • 被叫做「香槟粉」的那种雪,通常在 20:1 到 25:1 以上

谁决定它

主要是降雪当下的气温。这是 Roebber 等人在 2003 年那篇被广泛引用的论文里确立的结论,也是美国国家气象局作业上使用单一温度预测因子的理由。

物理链很短:气温低 → 雪花维持树枝状、不融合 → 堆叠时架出空隙 → 同样的水堆出更高的雪 → 雪水比高。

湿度是次要因素。空气越干,落下途中的凇附(riming,过冷水滴冻在雪花上)越少,雪花越轻。凇附严重的雪花会变成一颗颗霰状颗粒,堆起来又密又沉。

风不改变雪水比本身,但它会在雪落地之后把结晶打碎、重新压实。所以雪水比高的一场雪,如果伴随强风,落地后的雪面仍然可能是硬的——这是两件要分开判断的事,我们的模型也把它们分成不同的乘数。

为什么不能从预报直接算

这是实作上最容易踩到的坑,值得单独讲。

多数天气 API 都有「降雪量」这个栏位。看起来理所当然:拿它除以降水量就是雪水比。

但那个栏位通常不是观测值,而是把降水量乘上一个固定比例换算出来的,常见是 7:1。于是不管当天是 −20 ℃ 还是 −1 ℃,你算出来的雪水比永远是同一个数。

这代表:雪水比必须从气温模型推估,不能从降雪量栏位反推。 我们用的是 Kuchera 系列的作业型启发式——它不是严谨的物理模式,是一条被气象局实际用在作业上的经验曲线,好处是只要一个温度就能给出可用的估计。

也因为它是启发式,我们在自家页面上一律标明它是估计值,不是实测,也不是官方预报。

这一回可以带走的三件事

  1. 雪水比 = 雪深 ÷ 水深;干雪线 2.0 cm/mm(20:1)。
  2. 决定它的主要是降雪时的气温,湿度次之,风不影响它但会在落地后破坏雪面。
  3. 预报 API 的降雪量栏位多半内建固定比例,不能拿来反推雪水比。

下一回进入这个系列最需要讲清楚的地方:把雪水比换算成 0–100 的「干粉度」时,哪一段是别人公开的事实,哪一段是我们自己的推论。

想先看富良野的雪道与缆车数据,可以看富良野的雪道与缆车页。

资料来源

  • 気象庁:雪水比による乾雪・湿雪の区分
  • Roebber et al. (2003), Improving snowfall forecasting by diagnosing snow density, Weather and Forecasting
  • NWS Kuchera snow-liquid ratio method(作业用启发式)

雪水比干粉度

关于这篇文章

雪水比 SLR 是什么?

雪深除以融化后的水深。10 公分雪化出 1 公分水就是 10:1。日本习惯写成 cm/mm,气象厅的干雪门槛是 2.0 cm/mm,等于 20:1。

为什么不能直接用预报的降雪量算雪水比?

因为多数气象 API 的降雪量栏位是拿降水量乘一个固定比例换算出来的,常见是 7:1。用它去除以降水量只会得到那个固定值,不含任何当天的干湿资讯。

气温低到什么程度才算适合干雪?

降雪期间的地面气温在 −8 ℃ 以下时最容易出现高雪水比;接近 −2 ℃ 以上时雪水比会快速掉向湿雪那一端。这是趋势不是保证,风与云层条件都会改变结果。

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