雪尘暴的形成机制：强风如何卷起地表积雪形成水平飘移的白色云雾

我们来详细解释一下雪尘暴（也称为吹雪风暴或雪暴）的形成机制，特别是强风如何卷起地表积雪形成那种水平飘移的白色云雾状现象。

核心要素：强风 + 松散积雪

雪尘暴的形成依赖于两个最根本的条件：

强风： 这是主要的驱动力。风速必须足够大，能够克服积雪颗粒之间的内聚力、颗粒与地面的摩擦力以及重力，才能将雪粒从地表剥离并携带它们移动。 松散、干燥的积雪： 地表需要有足够量的、相对松散且未完全冻结或粘结的积雪。新降的、粉状的、未被压实或融化的雪是最容易被吹起的。如果积雪被压实、结冰或湿润，则很难被风吹起。

形成机制详解：

风的剪切力：

• 当强风（通常需要达到或超过某个临界风速，例如 15-25 公里/小时或更高，具体取决于雪的密度和状况）吹过积雪表面时，风与地面之间存在速度梯度（风速在贴近地面处较低，向上逐渐增大）。
• 这种速度差在雪面附近产生强大的剪切力。这种力作用在积雪颗粒上。

雪粒的启动：

• 风的剪切力首先作用于最上层松散、细小的雪粒。
• 当剪切力超过雪粒的重力、雪粒之间的内聚力以及雪粒与下层雪或地面的摩擦力时，雪粒就会被“撬动”，开始沿着地表滚动或滑动（称为蠕移）。

跃移与悬浮：

• 跃移： 一旦雪粒开始移动，风就能更有效地“抓住”它们。雪粒会被风加速，短暂地离开地面，以低抛物线轨迹跳跃前进（类似于沙尘暴中的沙粒）。在跳跃过程中，雪粒可能会撞击地面，溅起更多雪粒，或者与其他雪粒碰撞，使更多的雪粒加入运动。
• 悬移： 更小、更轻的雪粒（尤其是粉状雪）在被风吹起后，如果湍流涡旋提供的向上气流分力足以克服其重力，这些雪粒就会长时间悬浮在空气中，被风水平搬运到较远的距离。它们不再接触地面，完全由气流携带。这就是形成那种弥漫的、云雾状白色景象的主要原因。

形成“白色云雾”现象：

• 水平飘移： 主导风的方向决定了雪粒被搬运的方向。大量的悬浮雪粒被强风裹挟着，在近地面（通常几米到几十米高，远低于普通云层）形成一片水平移动的、密度很高的雪尘云。
• 云雾状外观： 无数细小的雪粒悬浮在空气中，密集地反射和散射光线，使得空气变得浑浊不透明，视觉上呈现出类似低矮云雾的效果。其颜色自然是白色的，因为雪粒是白色的。
• 低能见度： 这种高浓度的悬浮雪粒会显著降低水平能见度，有时能见度会降至几米甚至零，造成类似浓雾或沙尘暴的危险状况。

关键点区分：

• 雪尘暴 vs. 暴风雪： 雪尘暴主要是由地表积雪被风吹起造成的，不一定伴随新的降雪。而暴风雪通常指强降雪伴随强风，两者共同作用导致恶劣天气。雪尘暴可以发生在没有新降雪的时候，只要地表有可被吹起的积雪即可。
• “云雾”的本质： 雪尘暴形成的“白色云雾”并非真正的云（由水汽凝结形成的悬浮水滴或冰晶），而是由固体雪粒组成的悬浮颗粒物。

影响因素：

• 风速： 风速越大，能吹起的雪量越多，雪粒跃移和悬浮的高度及距离也越远。
• 雪的特性： 干燥、粉状的新雪最易被吹起。压实、潮湿、结块的雪则难以扬起。
• 地形： 平坦、开阔、无障碍物的地形（如极地冰盖、高原、大草原、冻原、开阔的农田）最容易发生雪尘暴，因为风可以畅通无阻地加速并卷起积雪。下风方向的障碍物（如山丘、树林）可能会造成雪粒堆积。
• 天气系统： 通常由强冷锋过境、强烈的低压系统（如气旋）、或持续的地形风（如极地东风）等带来强风。

总结来说：

雪尘暴是强风作用于地表松散干燥积雪的结果。风提供的剪切力启动雪粒移动，通过跃移和悬移（尤其是悬移）机制，将大量细小雪粒卷扬至空中。这些被强风水平搬运的密集悬浮雪粒，在近地面形成了能见度极低、外观如同白色云雾般移动的现象。其核心在于风的搬运作用，而非来自空中的降雪。