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尼尔·斯图尔特看到“雷暴雪”这种天气现象，其中包含雷声、闪电和雪的 необычное 组合，至今已超过 30 年——确切地说是在 1978 年的暴风雪期间。这位美国国家气象局 (NWS) 的气象学家当时 10 岁，住在波士顿附近。这场风暴——他说这场风暴“在气象界非常有名”，并影响了他的职业道路——在两天内倾泻了 27 英寸（67 厘米）的雪。然而，最大的降雪发生在持续六小时的雷暴雪期间，在这六小时内降下了一英尺的雪。*
斯图尔特说，看到雷暴雪降临“就像观看雪堆积的延时电影，因为它下得太快了”。
雪暴期间的雷声和闪电与普通的雪暴不同；它非常罕见——根据 1971 年 NSW 的一项研究，观测到的雪暴中只有不到 1% 会释放雷暴雪。但对这种现象的记录观测可以追溯到公元前 250 年，古代中国记录显示，这些记录在 1980 年由大气科学家王保贯翻译，他现在在威斯康星大学麦迪逊分校工作。
今天，研究人员对雷暴雪的预测价值感兴趣。密苏里大学大气科学副教授帕特里克·马基特表示，一项为期 30 年的降雪研究发现，当在雪暴期间观察到闪电时，在闪电发生地点 70 英里（113 公里）范围内，至少有 86% 的可能性会降下 6 英寸（15 厘米）的雪。研究人员正试图确定产生雷暴雪所需的大气条件组合，以帮助他们更好地预测大雪——他们将大雪定义为至少 8 英寸（20 厘米），降雪速度为每小时 3 到 4 英寸（7.5 到 10 厘米）——并在危险天气来临之前发布警告，让人们有时间做好准备、躲避和离开道路。（美国国家公路交通安全管理局估计，2007 年有超过 800 人死于与雪有关的交通事故。）
马基特说：“如果我们谈论的是雷暴雪的观测，那么其预测价值在几分钟到几小时之间。” 到雷暴雪期间闪电闪烁时，通常已经太晚了，无法让当地居民为即将到来的白茫茫天气做好准备。
*更正（2009 年 4 月 6 日）：本文最初声明 27 英寸的积雪是在六小时内积累的，而不是两天。
雷暴雪与夏季雷暴有一些共同特征。在这两种情况下，相对温暖的空气区域都会导致水分凝结成云。然后形成温度梯度，上方空气较冷，靠近地球表面的空气较暖。如果相对温暖的空气开始上升，湍流会导致一些水分子失去电子，另一些水分子获得电子，从而在大气中形成电荷，导致电气化（以闪电形式释放）和空气的突然加热和膨胀。科学家认为，雷暴雪是独特的，因为由于零度以下的温度，过冷液态水、冰晶和较大的冰颗粒之间的相互作用也会产生闪电。在这两种类型的风暴中，雷声都是由闪电过热的空气快速冷却和收缩产生的声波引起的。
在美国，雷暴雪最有可能在山区形成，例如落基山脉（这要归功于海拔突然变化引起的暖空气袋），以及在相对温暖和大型水体附近，例如五大湖。雪需要寒冷的环境、形成云的充足水分和上升的空气；当添加第四种成分时，雷暴雪就会出现：热不稳定，这是通过添加相对温暖的空气产生的。（马基特估计，当暖空气向上移动以产生所需的湍流时，温度需要每英里海拔至少降低 7 华氏度（4 摄氏度）。斯科特·斯泰格是纽约州立大学奥斯威戈分校的助理气象学教授，他最近发现，在五大湖下游（伊利湖和安大略湖）地区，每年大约发生六次雷暴雪，其中大多数发生在 11 月和 12 月。
他说：“这些风暴不会移动，因此它们可以在一天内倾泻多达七英尺[两米]的雪。” “它们是非常强烈的暴风雪，但它们非常局部。”
斯图尔特说，当雷暴雪发生在远离山区和湖泊的地方时，它的热源不是在地面附近，而是在海拔 10,000 英尺（3,000 米）以上的地方。正是这些不太频繁发生的事件——在人口更稠密的地区，如大平原和美国东北部，就像 1978 年的暴风雪期间那样——这种类型的风暴最有可能造成破坏。斯图尔特说，在 3 月 1 日袭击佐治亚州、南卡罗来纳州和北卡罗来纳州部分地区的雷暴雪中，每小时降雪量为 2 到 3 英寸（5 到 7.6 厘米），这在该国该地区极为罕见。哈茨菲尔德-杰克逊亚特兰大国际机场报告说，当天中午前后，能见度在一个多小时内仅为约 1,320 英尺（402 米），佐治亚州北部的一些地区因潮湿的大雪而停电，他补充说。
马基特上个月加入了一个由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员组成的追风暴团队，他们使用各种雷达来检查风暴云内部发生的情况，以确定降雪的原因。该团队正在调查印第安纳州、伊利诺伊州和威斯康星州几个地点的 атмосферные условия。地面电场仪是一种测量地面附近电场的设备，将用于确定上方云层中是否积累了带电冰粒子。该团队计划明年乘坐 NWS 飞机飞入暴风雪，并投放包含温度计、气压计和其他设备的包裹，这些设备就像气象气球一样，将在下降过程中测量温度。如果该团队在研究过程中遇到雷暴雪，他们或许能够确认产生雷暴雪所需的条件，从而更容易预测这种冰冷的暴风雨。
斯图尔特说：“如果提前一些时间，[无论是]几个小时甚至一两天，我们就可以看到一场大的风暴，并预测哪些地区会迎来极端降雪。”