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全球變暖背景下,寒潮為何頻頻來襲

媒體:中國氣象科普網  作者:內詳
專業(yè)號:孫瑩
2024/5/24 16:17:47

2023年12月,我國先后經歷了前期持續(xù)偏暖、后期急劇降溫的“過山車”式氣溫起伏,就連碧波蕩漾的杭州西湖,也于冬季開啟了“冰凍模式”,部分湖面出現結冰現象。寒冷的天氣讓不少公眾猝不及防,感慨如同“生活在冰箱里”。

每年冬季,我國極端低溫現象主要是由于北冰洋和大西洋洋面及其附近地區(qū)形成的冷氣團,在南下行至西伯利亞平原的寒潮關鍵區(qū)(北緯43°~65°,東經70°~90°)后進一步聚集加強,在大氣環(huán)流作用下,分別沿西路、中路及東路等路徑侵襲我國。

而2023年冬季,12月共有3次冷空氣過程影響我國,其中14—17日全國型寒潮天氣過程的綜合強度創(chuàng)歷史12月最強紀錄。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,18日開始新一股較強冷空氣再次來襲,讓氣溫一降再降。

而2023年冬季寒潮天氣過程在自西向東、自北向南繼續(xù)影響我國的進程中,呈現出影響范圍廣、持續(xù)時間長、降溫劇烈、雨雪相態(tài)復雜、有一定極端性等特點。具體來看,受寒潮天氣的影響,我國大部地區(qū)出現了降溫或者雨雪天氣,降溫幅度達8~12℃,西北地區(qū)、內蒙古中西部、華北西部及江南、華南北部、貴州等地的部分地區(qū)降溫幅度可達14℃以上,降溫劇烈。除了出現強降雪天氣外,部分地區(qū)還有雨夾雪以及凍雨天氣,雨雪相態(tài)復雜,中央氣象臺也時隔10年再次發(fā)布冰凍預警。同時,本輪天氣過程中內蒙古、吉林、遼寧等地部分地區(qū)日降雪量具有一定極端性,華北、黃淮北部等地的部分地區(qū)最低氣溫接近或跌破歷史同期極值。

那么作為冷空氣中的“王者”,誰是寒潮背后的推手?這可能與極地渦旋(以下簡稱“極渦”)密切相關。在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勁的西風,即西風急流,它就像“圍欄”一樣,約束著極地的冷空氣,使得穩(wěn)定的極渦能夠被強大的西風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,使得北極地區(qū)與中低緯度間的氣溫差減弱,難以維持強大的西風急流,極渦內的冷空氣變得“躁動不安”,更容易分裂南下,并且由于“北極放大”作用可能造成北極冷高壓強度削弱,本來“抱團取冷”的北極高壓更加松散,其覆蓋面積也被“放大”,導致強冷空氣侵襲到較低緯度。并且,來自北極的冷空氣,其溫度遠遠低于人們所處的中低緯度地區(qū),便可能出現寒潮天氣過程。

簡單而言,全球變暖致北極增溫、西風急流減弱后,極渦減弱分裂,北極冷高壓強度削弱,冷空氣更容易南下,進而導致寒潮等冷事件頻發(fā)。

因此,2023年12月中旬至月末,極渦分裂為雙中心,分別位于格陵蘭島和西伯利亞上空。伴隨著歐亞大陸上空西風帶的劇烈扭曲,西伯利亞高壓異常增強,我國大部地區(qū)由前期盛行偏南風轉為偏北風,冷空氣南下,導致氣溫驟降。

另外,厄爾尼諾激發(fā)的菲律賓異常反氣旋將熱帶水汽向我國陸地輸送,來自中高緯的寒潮過程配合來自低緯的豐沛水汽條件,引起了我國中東部較大范圍的降雪過程,外加地面積雪造成的晴空反照率增加也使得后期回溫較慢。

那么,為什么全球變暖背景下極端冷事件時有發(fā)生,而且強度往往非常強?

根據歷史數據統(tǒng)計分析,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較為頻繁,也就是說冷暖起伏比較明顯。從頻率的統(tǒng)計上看,近20年來,我國冬季寒潮天數整體上呈下降趨勢,但時空差異很大:空間上,寒潮天數減少主要發(fā)生在南方,但北方尤其東北地區(qū)寒潮日數并未減少;時間上,冬季前半段強寒潮的頻次較多,寒潮減少主要集中在冬季后半段。

盡管近年來我國極端冷事件次數總體減少,但全球變暖加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,極端低溫事件強度增大,大氣環(huán)流經向度的改變,通過?!獨?、陸—氣相互作用影響了局地的氣候。極端天氣氣候事件的頻率增加、強度增強。自2008年以來,我國東部冬季最冷期,即每年最強寒潮事件的平均最低氣溫比20世紀80年代和90年代更低。也就是說,強寒潮事件有增強趨勢。

未來,隨著全球氣候異常的持續(xù),冬季北半球發(fā)生寒潮事件貌似已是“家常便飯”,但是發(fā)生在哪里、什么時間發(fā)生,仍有很大的不確定性。無論是寒風瑟瑟還是白雪皚皚,當發(fā)生低溫雨雪冰凍天氣時,應防范大范圍降雪降溫天氣對人體健康、交通出行、農牧業(yè)生產等產生的不利影響。

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