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最近寒潮為啥總愛周末來?之后還會有更多寒潮嗎?

時間:2021-11-21 08:44:38

中國天氣網訊 時隔兩周,又一場全國性寒潮天氣過程正在影響我國。預計本周末到下周初,近20個省會級城市降溫將超10℃,降溫區域將深入華南,東北將再遭強降雪。



再回顧今年下半年來發生的兩場寒潮(10月14-17日和11月4-9日),會發現,它們都精準“狙擊”了周末。



-1↑11月7日至8日,東北三省和內蒙古等地遭遇持續強雨雪天氣,多地積雪深度打破當地觀測紀錄,局地達到半米左右。圖為通遼降雪“封門”。



寒潮為啥總愛周末來?



講道理,這只是時間的巧合。



不過,寒潮雖然不至于專門“踩點”周末來,但秋冬季冷空氣的發生確實有跡可循。



我們來看11月22日08時的500hPa高度場+海平面氣壓場區域圖,其中等壓線最突出的地方就是高壓脊,最下彎的地方就是低壓槽。



一般來說,高壓脊控制的地方主下沉氣流,多天氣晴朗,氣溫回升,低壓槽前方多上升氣流,配合水汽,雨雪頻發,冷空氣就是順著槽后脊前,東移南下影響我國。



qxtx(圖片來源:中央氣象臺)



這長達數千公里的槽脊,就是一段大氣長波,它的周期大約是3到5天左右,所以冬季冷空氣活動也因此具有一定規律性。冷空氣的周期和強度都會受槽脊強弱影響,所以如果某次冷空氣剛好趕上了周末,在下個周末又撞上新一股冷空氣,也是可能的。



如果我們將視角拉大,從這一段大氣長波,看它所處的整個西風帶環流,會發現:這些槽脊活動在北半球中高緯度各個地區一直上演著。



qxtx↑周末將影響我國的那股實力派冷空氣,就是圖中紅圈處的高空槽系統,它明顯“突出”,深槽意味著它引導下來的冷空氣也將更強。(圖片來源:中央氣象臺)



多數情況下,它們在西風帶里自西向東移動,槽脊的波長越短,移動速度就越快,波長越長,移動速度就越慢,有時甚至還會停滯或倒退。



這也就很好地解釋了何為“環球同此涼熱”。



隨著槽脊的移動,冷熱同時發生,只不過發生地不同。受其影響的北美洲、歐洲和亞洲各地便會出現“西邊日出東邊雨”的情形,回暖和降溫交替出現,且有時還呈現一定的周期規律性。



不過,在“極端天氣已成新常態”的當下,槽脊活動有了新特點——它們更容易出現大波動、大振幅,其表現就是不斷上演的大寒大暖的極端情況。



今年年初1月5日至8日的寒潮,讓北方多地刷新有氣象記錄以來的最低溫紀錄,但這之后的2月,北方又迎來史詩級大回暖,多地刷新同期最暖紀錄。



bqtb(制圖:中國天氣網羅嘉雪)



這種冷與暖不僅直接表現在氣溫上,它還間接影響著其他極端天氣事件的發生。比如今年6月發生的多起龍卷風事件,是暖濕氣流與冷空氣激烈交鋒的反映,是在大暖背景下發生的;又比如今年河南極端特大暴雨也有暖的表現,極端的暖濕水汽為破紀錄降雨提供了可能。



為何今年這種大寒大暖頻繁上演?



單看每次天氣過程,其發生都有不同因素影響,但如果探究影響我國氣溫大波動的深層原因,除了我們常說的冷空氣“加油站”西伯利亞,還得關注更遙遠的北極地區。



正常狀態下,由于溫度差異大,北極地區的高空通常受低氣壓系統支配(即極地渦旋),而相對暖的中緯度地區則是高氣壓系統,明顯氣壓差會導致強烈的西風急流,“圈住”了極區冷空氣,阻止其向南擴展,同時也會讓西風帶中的槽脊活動相對穩定。



↑正常狀態下,極地渦旋被西風帶環繞,相對穩定,冷空氣不容易南下。(中國天氣網制圖)



但是氣候變暖改變了這種局面,由于在北極有放大效應,即相比其他地區,北極地區的變暖更加明顯,導致極地與中緯度地區的溫差變小,氣壓差減弱,一方面冷空氣較易向南侵襲,另一方面中緯度地區的經向環流型加強,更容易出現大脊深槽,更有利于極地或高緯度的冷氣團沿著深槽南下。



↑非正常狀態下,氣壓差減弱,極地渦旋減弱或變形崩潰,冷空氣更容易南下。(中國天氣網制圖)



這種情況下,極地冷空氣團甚至可以直接進入我國東北部地區,造成北方大范圍的寒潮暴雪等劇烈天氣,同時可進一步向南傳播造成我國中東部地區的大范圍降溫。像今年1月5日至8日刷新北方多地氣溫紀錄的超級寒潮就是如此。



qxtx↑從noaa給出的AO(北極濤動,指北半球中緯度地區與北極地區氣壓形勢差別的變化)指數預報來看,未來一段時間將持續下滑。這意味著未來北半球冷空氣/寒潮仍有活躍的可能。



預計周末這波較強冷空氣過去后,還會有些補充冷空氣繼續影響我國,下一波厲害的冷空氣何時來雖未有定論,至少看到現在,我們都能回答:



寒潮并不是挑著周末來,但如果氣候變暖加劇,未來我們撞上極地“發貨”的寒潮的“巧合”可能會更多。



參考資料:



梁蘇潔,近50年中國冬季氣溫和冬季風以及區域環流的年代際變化研究[D],中國氣象科學研究院,2014年



朱乾根,林錦瑞,壽紹文,唐東升,天氣學原理和方法[M],氣象出版社,2001年



朱晨玉,黃菲,石運昊,黨振中,張玉軒,中國近50年寒潮冷空氣的時空特征及其與北極海冰的關系[A],中國海洋大學學報,2014


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