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暖冬為什么這么冷?國家氣候中心分析 可能和北極渦旋混亂有關(guān)
時(shí)間:2023-12-20 15:07   來源:觀察者網(wǎng)   責(zé)任編輯:沫朵
  原標(biāo)題:暖冬為什么這么冷?國家氣候中心分析 可能和北極渦旋混亂有關(guān)

  過去大半個(gè)月的氣候有什么特點(diǎn)?后冬氣候會(huì)是怎樣?不是說今年是最暖年么?為什么最近這么冷?

  微信公眾號“國家氣候中心”12月20日發(fā)文盤點(diǎn)冬季以來氣候特點(diǎn),預(yù)測后冬氣候趨勢,再談全球變暖與我國冷事件的底層邏輯。

  冬季以來的氣候特點(diǎn)

  今年12月上旬偏暖顯著,月中降溫幅度大。12月以來(截至18日)北方大部地區(qū)降水顯著偏多。這期間,全國平均氣溫-1.3℃,較常年同期偏高0.9℃,全國大部地區(qū)氣溫以偏高為主。

  冬季以來全國氣溫整體偏暖(左圖),北方大部降水顯著偏多(右圖)

  全國經(jīng)歷了前期持續(xù)偏暖、后期急劇降溫的“過山車”式氣溫起伏。12月1-13日全國平均氣溫較常年同期偏高,為歷史同期 ,云南、寧夏氣溫均為歷史同期 。但從14日開始,受大范圍寒潮天氣影響,全國大部地區(qū)氣溫驟降,部分國家氣象站日最大降溫幅度突破歷史極值。

  冬季以來全國平均氣溫經(jīng)歷“過山車”式變化

  冬季以來,全國降水量較常年同期偏多近五成。降水分布差異大,中東部地區(qū)大致呈北多南少態(tài)勢,河北、山東、山西和內(nèi)蒙古降水量均為歷史同期最多,北京和河南均為第2多,陜西為第3多。

  12 月14-17日,我國出現(xiàn)大范圍寒潮過程,此次過程具有影響范圍廣、持續(xù)時(shí)間長、相態(tài)復(fù)雜、累計(jì)降水量大、落區(qū)與前期過程重疊度高等特點(diǎn)。有 95 個(gè)國家站點(diǎn)過程最大降溫達(dá)到或超過20℃,山西大同過程最大降溫幅度最大,達(dá) 26.3℃。過程最大降溫幅度超過 8℃的面積約 596.7 萬平方公里,約占全國國土面積的 62.2%,其中,降溫幅度超過 14℃的約162.5萬平方公里。福建連城(16.6℃)、江西安遠(yuǎn)(16.5℃)、四川峨眉山(16.5℃)、廣西桂平(15℃)等10個(gè)國家氣象站日降溫幅度突破歷史極值。受寒潮影響,華北東南部、華東大部、華中北部和中部等地累計(jì)降水量普遍超過 10 毫米,其中江蘇中部、安徽中部、湖北中部等地超過 25 毫米,局地超過 50 毫米。對交通運(yùn)輸、設(shè)施農(nóng)業(yè)、城市運(yùn)行和人民生產(chǎn)生活等方面均造成一定不利影響。北方的大范圍降雪雖然給生產(chǎn)生活帶來諸多不便,但同時(shí)也給各地?fù)Q上了別樣的風(fēng)景。

  12月14-17日全國大部降溫迅猛(左)氣溫遠(yuǎn)低于歷史同期(右,“距平”為實(shí)測數(shù)據(jù)與歷史同期之差)

  左圖由國家氣候中心王雅琦提供

  后冬氣候趨勢預(yù)測

  預(yù)計(jì)后冬(2024年1-2月),東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度總體偏弱,除內(nèi)蒙古東北部、黑龍江北部、西藏大部、青海南部等地氣溫較常年同期偏低外,我國大部氣溫接近常年,但冷暖起伏明顯,或再次經(jīng)歷氣溫“過山車”。后冬我國中東部降水偏多,全國其余地區(qū)降水接近常年同期到偏少。冷空氣活動(dòng)較為活躍,北方地區(qū)可能再次出現(xiàn)階段性強(qiáng)降溫、強(qiáng)降雪過程,江南、西南地區(qū)東部等地可能發(fā)生階段性低溫雨雪冰凍天氣。在冷空氣間歇期,大氣擴(kuò)散條件轉(zhuǎn)差,京津冀及周邊、汾渭平原和長三角等地或出現(xiàn)霧和霾。

  說好的最暖年呢?怎么寒潮一來這么冷?

  往期內(nèi)容介紹了,今年秋季全國平均氣溫為歷史同期 ,預(yù)測結(jié)果也顯示今年冬季大部分地區(qū)氣溫接近常年同期或偏高。怎么看都跟最近這寒潮相矛盾?這是什么原因呢?

  首先,我們談及某年或某個(gè)月份偏暖,不是通過單次天氣事件來定的,而是通過對比整段時(shí)間的氣溫平均值,是否顯著高于或低于歷史同期來確定。例如,今年秋季11月3-7日,我國大部地區(qū)出現(xiàn)一次寒潮天氣過程,這個(gè)時(shí)段內(nèi)氣溫?cái)嘌率浇档,比歷史同期低了不少,但如果計(jì)算整個(gè)秋季的平均氣溫發(fā)現(xiàn)是1961年以來 ,所以是“最暖的秋季”。

  然后,不是說全球變暖了么?為什么秋冬的冷空氣還那么強(qiáng)?

  引自中國氣象報(bào)

  赤道與極地之間存在巨大溫差,這種差異促使極圈外圍形成了一圈強(qiáng)勁的西風(fēng),環(huán)繞在極地周圍,它被稱之為西風(fēng)急流。西風(fēng)急流就像“圍欄”一樣,約束著極地的冷空氣。如上圖所示,穩(wěn)定的極渦被強(qiáng)大的西風(fēng)急流限制在北極地區(qū),在全球變暖背景下,北極地區(qū)增溫速度是全球的2-3倍。北極地區(qū)增溫,與中低緯度氣溫差減弱,難以維持強(qiáng)大的西風(fēng)急流,極渦內(nèi)的冷空氣變得“躁動(dòng)不安”,更容易分裂南下。北極來的冷空氣,其溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我們生活的中低緯度地區(qū),由此便形成如下圖般的故事線,多次出現(xiàn)的寒潮天氣讓我們感到“冷冷冷”。

  根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,厄爾尼諾背景下我國冬季氣溫總體偏暖,但階段性冷空氣活動(dòng)較為頻繁,也就是說冷暖起伏比較明顯。
 
  但是,冷空氣過程強(qiáng)度不僅僅受厄爾尼諾影響,也與北極渦旋的分裂和中高緯西風(fēng)帶的擾動(dòng)也有很大關(guān)系。今年12月中旬以來,北極渦旋分裂為雙中心,分別位于格陵蘭島和西伯利亞上空。伴隨著歐亞上空西風(fēng)帶的劇烈扭曲,西伯利亞高壓異常增強(qiáng),我國大部地區(qū)由前期盛行偏南風(fēng)轉(zhuǎn)為偏北風(fēng),冷空氣南下,導(dǎo)致氣溫驟降。
 
  另一方面,厄爾尼諾激發(fā)的菲律賓異常反氣旋將熱帶水汽向我國大陸地區(qū)輸送,因此來自中高緯的寒潮過程配合來自低緯的豐沛水汽條件,導(dǎo)致我國中東部出現(xiàn)較大范圍的降雪過程。此外,地面積雪造成的晴空反照率增加也使得后期回溫較慢。
 
  中國是氣候變化敏感區(qū)和影響顯著區(qū),雖然增溫幅度高于全球平均水平,但極端寒潮強(qiáng)度并未減弱,強(qiáng)冷空氣或寒潮影響范圍增大。
 
  例如:2020年2月14-17日,全國型寒潮過程影響我國,大部地區(qū)出現(xiàn)8——12℃的降溫,局地降溫18℃以上;東北、華北東部、黃淮等地出現(xiàn)降雪(雨)天氣,吉林省有7站最大積雪深度超過40厘米;廣東、廣西等地出現(xiàn)大雨或暴雨,多省出現(xiàn)冰雹、大風(fēng)、雷電、道路結(jié)冰等災(zāi)害性天氣。2016年1月20-25日,強(qiáng)冷空氣自北向南影響我國大部地區(qū);全國過程降溫超過6℃面積達(dá)到786萬平方公里, 529縣市過程降溫超過12℃,16縣市超過18℃;23站連續(xù)降溫幅度突破歷史極值,67縣市日 氣溫突破歷史極值;25日,廣州出現(xiàn)建國以來首場降雪。
 
  極地渦旋(Polar Vortex)簡稱極渦,是極地高空冷性大型渦旋系統(tǒng),是極區(qū)大氣環(huán)流的組成部分。其位置、強(qiáng)度以及移動(dòng)不僅對極區(qū),而且對高緯地區(qū)的天氣都有明顯影響。在北極地區(qū),這一巨大極地渦旋的中心位置位于俄羅斯西伯利亞東北部地區(qū)以及加拿大海岸外巴芬島上空。極地是地球的冷極,也是大氣的冷源,因而在極地低空形成冷性高壓,在極地上空則形成冷性低壓。
 
  在北半球從上空俯瞰,極渦也是一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的渦旋。它的外圍是速度很快的西風(fēng)氣流,在最為理想的情況下,北極渦旋穩(wěn)定在北極地區(qū),這里的極寒空氣也被鎖定在渦旋當(dāng)中。
 
  當(dāng)北極渦旋夠強(qiáng),能夠穩(wěn)定待在北極時(shí),北半球中緯度地區(qū)也基本不會(huì)遭受強(qiáng)冷空氣的侵襲。
 
  一旦北極渦旋減弱,西風(fēng)帶上出現(xiàn)大的起伏波動(dòng),暖空氣就會(huì)趁機(jī)北上搶占極地,極渦一方面可能會(huì)分裂出若干個(gè)冷中心,另一方面也不得不被迫南下尋找出路,這一來也順便把極寒的冷空氣帶給了中緯度地區(qū),寒潮天氣隨之到來。

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