「大湖效應」是氣象學中的一個專業用詞,其定義通常是指冷空氣遇到大面積未結冰的水面(通常是湖泊或海洋),從中得到水蒸汽和熱能,然後在向風的湖岸形成較多降水的現象,通常是以降雪的形式出現。「大湖效應」是一種很常見的天氣現象,在世界很多地方都有發生。
「大湖效應」
「大湖效應」從定義來看是一種加劇大氣降水的現象,一般來說要讓大氣產生降水,需要兩個條件,一是空氣中含有大量水汽,二是要通過空氣運動讓空氣中的水汽冷卻凝結,從而產生降水。而冬季來自高緯度的冷空氣,往往空氣中含有的水汽量較少,從而產生的降雪量也不大。
大湖效應示意圖
但是,如果冷空氣能夠經過未結冰的大片水域,那麼由於比熱差異,往往冬季湖面的溫度較高,產生水汽的蒸發,從而進入空氣中,增加了冷空氣中水汽的含量。當含有較多水汽的冷空氣,到達湖泊對岸時,由於又碰到很冷的地面或地形的抬升,從而產生較多的降水(雪)。
暴風雪過後的五大湖地區
這種「大湖效應」的產生,顯然需要較大的水面,也就是說湖泊的面積要較大,太小的湖泊,則不容易產生此現象。另外由於是冬季冷空氣經過湖面,然後要產生降雪,所以形成這種效應的湖泊應該位於中緯度地區,熱帶湖泊由於常年如夏,而寒帶湖泊在冬季則會湖面冰封,都不能產生「大湖效應」。
暴風雪後的美國東北部城市
那麼,在全球範圍內,能產生最明顯「大湖效應」的湖泊在哪裡呢?答案就是北美的五大湖,即北美洲的蘇必利爾湖、密西根湖、休倫湖、伊利湖和安大略湖。究其原因一方面,北美五大湖是世界上最大的淡水湖泊群,其總面積達24.52萬平方千米,水域廣闊,能夠產生充足的水汽。另一方面,由於北美中部平原地形貫通南北,使得冬季冷空氣可以長驅直入,勢力強勁。
五大湖「大湖效應」
因此,每年冬季時,在北美五大湖的東岸和南岸地區,經常會受到暴風雪的侵襲,有是有積雪量甚至可以達到幾米厚,成為一景,但是也給當地民眾帶來了出行困難。北美五大湖地區廣闊的水面面積和地形因素,使得該地區成為世界上「大湖效應」最明顯的區域,但是並不代表世界其他地方就沒有「大湖效應」。
日本海的「大湖效應」
其實,亞洲地區也有類似的「大湖效應」,比如在亞洲的東部地區,冬季來自亞洲高壓的冷空氣,由陸地吹向海洋,經過面積廣闊的日本海海面,增加溼度,在到達日本的本州島和北海道島的西海岸時,受到地形的抬升作用,產生迎風坡效應,經常產生大量的降雪。
日本雪壁公路