霰

霰xiàn是指在高空中的水蒸气遇到冷空气凝华成的小冰粒，又称雪丸或软雹，^[3]俗称雪珠。是由雪状结构的冰相粒子组成的固态降水，它是雪晶接触到过冷云滴后凝结而成的，形态比冰雹松散，但比雪稍紧实。^[4][5]霰呈白色不透明的圆锥形或球形颗粒，直径约2~5mm，质地松脆易碎，降落在硬地上时多会反弹^[6][7]。霰作为一种固态降水^[注1]，多在冬春季节的下雪前或下雪时出现，降霰时常显阵性。^[7]

霰的记载最早出现在《诗经·小雅·頍弁》：“如彼雨(yù)雪^[注2]，先集维霰。”是说像下雨一样，先有细粒的霰结合起来，才有大片大片的雪花落下。所以降霰通常是降雪的前奏。^[8]

空气中存在相当厚、极不稳定的大气层。这样强的上升运动，完全靠大气不稳定的能量释放而获得。所以极不稳定的大气层越厚，越有利于降雹。^[9]积雨云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度（一般认为温度达-16~-12℃）。还要有强的风切变。并且云的垂直厚度不能小于6~8千米。积雨云内含水量丰富，一般为3~8克/立方米，在最大上升速度的上方有一个液态过冷却水的累积带。云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流，一般在10~20米/秒或以上。^[10]

霰是由雪晶或雪团在积雨云中碰撞过冷云滴并冻结而形成，颜色不透明，疏松易碎。因为霰在下降过程中前部接触云滴的机会较多，所以常表现为圆锥形。但霰如果在下降中不断转动，就呈现球形。霰的直径2~5mm，其降落速度较快，其着硬地反跳明显。^[11]

霰常出现在冬春季节的下雪前，多产生于积雨云中，有时积云性层积云也可降霰，其多呈阵性。^[11]霰的形成机制与雾凇类似，当冰晶与过冷水滴在一定的大气条件下会共存，在温度低于冰点、甚至-40℃时仍有可能呈液态。当雪冰与过冷水滴碰撞，过冷水滴会冻结于冰晶的表面，这个过程称为淞附或撞冻，当碰撞过程持续到看不出原本冰晶外形时即称为霰。^[1]

云中的上升气流比一般雷雨云强，常达15~20米/秒以上。当上升气流比较强时，它把云的下部水滴带到云的中上层，水滴便很快变冷，凝固成小冰晶。小冰晶在下降过程中，跟过冷水滴碰撞后，就在小冰晶身上冻结成为一层不透明的冰核，这就形成了冰雹胚胎。由于冰雹云中气流升降变化很剧烈，冰雹胚胎就这样在空中上下翻滚，附着更多的过冷水滴，累积增大。一旦滚成大的冰雹，上升气流不再能支撑它的重量时，就会下落。^[10][12]

霰的结构较一般的雪及微粒更为密实，是外覆的霜所造成。它的密度在0.9克/立方厘米左右，与透明冰相差无几。从剖面可看出，它常呈透明与不透明相间的多层结构，在雹块中心有构成雹的初始胚胎，它们可以是软雹、小雹或冻滴。^[13][14]雹块中有一个可以分辨出来的生长中心，叫作雹胚，常为白色不透明的，也有透明的。雹胚外包有透明或者透明和不透明相间的冰层，一般有4~5层，最多可达20多层。有的雹块表面光滑，有的带疙瘩。^[10]霰的形状可分为五种类型：圆球形、椭球形、圆锥形、六角形和不规则形。^[注3][5]

注：瘤块状属于球状，因为特殊性单独列出。

霰的形状对比图^[5]

霰分为冰霰、雪霰。冰霰是透明的小颗粒的冰球，相对冰雹在夏季强对流天气形成而言，冰霰形成在气温较低的非强对流天气，雪霰是白色的非透明的小球，密度相对冰霰较低，其形成是冻雨雨滴与雪花在空中结合而形成。^[15]

霰的天气现象多发生于中纬度大陆地区，在中国通常北方多于南方，山区多于平原，内陆多于沿海。主要特点是历时短、季节性强。这种分布特征和大规模冷空气活动及地形有关。中国多发生在春、夏、秋三季，4~7月约占发生总数的70%，并随季节的变化逐渐向北推移，2~3月以西南、华南和江南为主，4~6月中旬以江淮流域为主，6月下旬至9月以西北、华北和东北为主。^[2]

“霰”之前是中国气象局规定的34种地面观测天气现象中的一种，但2014年由于天气现象定义消除了13种，霰在地面观测中的定义也随之被取消。由于霰出现机率不是很大，出现雪暴、霰、米雪、冰粒时，记为雪。这4种天气现象与雨同时出现时，记为雨夹雪。^[16]

①霰对降雨的影响。

云在大气水循环和能量平衡中起着重要作用，而霰粒子大量存在于降水云中，对云的发展和降水起到了主要作用。^[17]当雨滴谱形参数增大时，雨水蒸发量先增大后减小，霰与云水的碰撞也减小；当霰谱形参数增大时，主要使霰融化成雨水的量减少，因此导致降水分布以及降水量级的差异。^[18]

②霰对云的起电机制的影响。

雷暴云前期发展阶段上升气流较强，更多的水汽被带入高空，云滴自动转化为霰粒子的过程发展较为迅速，霰粒子增多后不断沉降，形成固态降水。^[19]与霰有关云的起电机制^[注4]，主要包括感应起电机制和非感应起电机制。

感应起电机制：在液体水的云中，冰晶与霰粒的摩擦碰撞起电和过冷水滴在霰粒上撞冻起电。^[20]

非感应起电机制：指大小冰粒子之间碰撞分离后，由于碰撞界面的温差产生的表面接触电势差导致大小粒子间发生电荷转移的起电机制。霰升华不饱和时吸收热量，表面温度比中心温度低，一旦发生碰撞表面的正电荷就会失去，从而带负电荷。霰凝华过饱和时与上面相反，带正电荷。非感应起电机制是雷雨云中最重要的起电机制。^[21]

③霰对农作物和人类生活的影响。

霰是一种正常的天气现象，虽然霰的体积较小，但是对农作物的危害却很大。陶渊明曾有诗云“常恐霜霰至，零落同草莽”，就言明了霜霰的突降，很容易冻坏农作物，使农作物凋零如草莽。霰对人们的影响主要体现在交通方面。如果霰量过大，会影响道路的行车安全，因为霰可能会使路面变得湿滑。另外，遇到霰这种天气，外出时要戴上口罩，保护好口鼻，防止因细菌的侵入而引发呼吸道疾病。^[22][23]

霰与雪、冰雹它们的共同点均为固态降水，但三者之间仍然存在一些差异。^[7]

霰与雪的区分：雪多呈六角形，而霰是近似球状或圆锥形；霰个头比较大，直径2~5毫米，着硬地常反跳；霰有点像冰雹，落地会有声音，而雪落地比较安静。霰与雪相比更重，黏性更低。^[24]

霰与冰雹的区分：坚硬程度不同，霰落到地上会反弹、易破碎。而冰雹很硬，落撞击地面后弹跳四散。霰白色不透明，冰雹半透明。霰多在冬春季节的下雪前或下雪时出现，而冰雹常出现在对流活动较强的夏秋季节里。此外，霰出现的几率较小，冰雹出现的几率较大。^[25]