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今年冬天会被冻哭吗?国家气候中心:拉尼娜成定局,究竟有多冷?

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国家气候中心已经宣布2021年冬季将形成一次中等强度的拉尼娜事件,但在此之前NOAA与日本气象厅也已经以不同概率预测2021年将面临双峰拉尼娜,网友们已纷纷在猜测今年冬天应该又要冻成狗了,到底会有多冷?


2020年的冷有多夸张?

2020年冬季的冷一定是记忆最深刻的,它的威力在于一天降温幅度超过十几度,什么概念?就是从穿衬衫直接到羽绒服的层次,而且从十二月到一月份,连续三次寒潮,究竟有多夸张,用数字说话就可以了:

  • 12月29日,北京佛爷顶最低气温降至-26℃(原纪录为2018年12月21日-25.4℃),打破了1978年建站以来12月最低气温纪录(佛爷顶海拔1224.7米,北京有人值守最高气象站);
  • 12月30日,济南市区最低气温降至-14℃,创下1986年以来12月份最低气温纪录,也是1951年有气象记录以来市区12月份第3位低值。
  • 12月29~30日,上海全市日平均气温下降了13度,最低气温-7℃,这是1953年以来日降幅最大的记录。


当然这个记录还没完,因为过了新年后新的寒潮再次席卷全国,又一次让全国人民从头凉到脚!

  • 1月7日,北京南郊气象观测台测到了最低温-19.6℃,1966年以来最低;天津-19.9℃,打破当地1月气象最低温记录;济南-18.3℃,创下了1月上旬的最冷记录
  • 1月8日,上海徐家汇-7.1℃,与历史极值相差无几,郊区-8.4℃,2000年以来低温极值;

西藏是最暖和的,讽刺不?


冷不冷?上海是北纬30度的区域,零下7度,这个数字在长江以南一般在冰库里才能看到,但2020~2021年冬季,你坐在车内就能看到仪表板上车外的温度。

拉尼娜事件是如何导致冷冬的?

拉尼娜事件导致最冷冬天,大家都知道,但搞不明白的是全球变暖的的今天,拉尼娜究竟是怎么让冬天那么冷的?要了解这个问题,必须来了解一下几个概念:

  1. 拉尼娜到底是怎么回事?
  2. 三环四带:副热带高压,极地副低气压带
  3. 极地涡旋是怎么回事?
  4. 我国的冷空气来源

拉尼娜现象是赤道太平洋的西侧比东侧水温高的一个现象,它的成因是由太平洋上空的沃克环流造成的,这是太平洋赤道上的一股大气环流,大致方向是西太平洋海水受到阳光照射的暖气流上升到对流层高空后向东西辐散,其中东部气流在到东太平洋受冷后下沉,形成高压区。这些下降气流辐散后成为东南信风回到西太。


强劲的沃克环流会影响表层海水的形成洋流,将东太的表层高温海水带向西太,东太下层冷海水上涌形成低温区,而东太温热海水形成高温区,尽管两边有温差,比如今年弱拉尼娜年,两边相差也就0.5℃。

厄尔尼诺和拉尼娜时的太平洋海水温度分布


沃克环流强时,就如现在的状况,形成的现象叫做拉尼娜,如果沃克环流减弱甚至反向,东至中太平洋海底较冷的海水停止或减少上升,造成该处洋面异常温暖,这就是厄尔尼诺现象。


厄尔尼诺现象发生时,南美洲地区会出现暴雨,而东南亚、澳大利亚则出现干旱,拉尼娜现象发生时美洲会出现旱情,而西太平洋因洋面温暖而导致台风数量增加。厄尔尼诺现象和拉尼娜现象统称为厄尔尼诺-南方振荡现象(El Niño-Southern Oscillation, ENSO


我们一般习惯将这个称为南方涛动,这就是为什么你查询拉尼娜或者厄尔尼诺现象时,总是会搜索到NOAA的ENSO页面,因为这里就包含了这两种发展的趋势。

大气环流中的三环四带

大气环流是太阳辐射与海洋以及大气与地球自转形成的一种行星风系,这个文字描述太累,我们先来看一张图,看图说话比较省事:


大气总的流动情况是这样的,赤道地区被晒暴热的海洋的暖湿气流会上升,辐散后向两极扩张,然后再从两极下沉回到地面再向赤道回归,形成一个环流,但这个过程并不能一蹴而就,会随着地球自转以及温度梯度的差异分成几个阶段:

  1. 东北信风带:赤道上升气流向两极扩张到北纬30度左右下沉后回到赤道,在地球自转的作用下(自西向东)形成了东北信风带;
  2. 副热带高压带:在北纬30度左右位置下沉的形成的就是下降高压,这就是所谓的副热带高压带;
  3. 盛行西风带:副热带下降高压向北辐散,在地球自转的科氏力作用下形成西南风,这就是著名的西风带,北半球西风带受到大陆影响比较大,吹出来的西风带歪歪扭扭,而南半球的西风大部分都是海洋,非常强劲。
  4. 副极地低压带:西风带与极地高压带的气流相遇,比较温暖的西风气流上升,形成低气压带。
  5. 极地高压带:受冷下降到极地的气流形成下降高压,这里形成的是受到地球自转影响的东风带;


拉尼娜现象与大气环流配合,就形成了冬季奇奇怪怪的天气,拉尼娜导致冬季低温的问题差不多就可以理清了:

拉尼娜现象导致西北太平洋区域海水温度升高,它会造成比较强劲的上升气流,而这个比较高水温的区域,刚好是副热带高压所在区域,这上升的低压把副热带高压往上顶,会发生什么结果?副热带高压被削弱!


这是北半球抵挡高纬度寒流的主力军,它一旦削弱,那么高纬度寒流将会更容易抵达低纬度地区,因此2020~2021的霸王级寒流就是这样直冲低纬度的,冷冬就成了板上钉钉的事实!


那么事实真的是这样吗?国家气象局在10月22日发布的“今年冬季将形成拉尼娜事件”的微博中公布了一个比较有趣的事实,从历史上发生的15次拉尼娜事件中,有5次是暖冬,而有10则是冷冬,不应该都是冷冬么,为什么还会出现暖冬?


与暖冬相关的还有另一个因素,拉尼娜现象削弱了副热带高压,告诉北极高纬度寒流,我已经准备好了,让暴风雨来得更猛烈些吧,但北极地区的寒流是不是真的听话呢,这就必须要得到看守北极寒流的“巨佬”首肯了!

北极涡旋:听上去很可怕,但它的强大能保证大家一个温暖的冬天

极地涡旋发生在两极,介于对流层与平流层的中、上部的,持续且大规模的气旋,南极的极地涡旋比北极要稳定,因为南极周围都是海洋,北极涡旋受到地质因素的罗斯比波引起破裂,北极的极地涡旋分裂成了两个涡旋,一个在加拿大的巴芬岛,而另一个在西伯利亚的东北部。


北极的极地涡旋(下称北极涡旋)的强大与稳定非常关键,它可以将北极下降高压兜住,不让它们往低纬度闯,因此这里决定中低纬度的冷冬还是暖冬就非常关键了,如果北极涡旋强大,那么低纬度副高即使弱一些,也会影响到比较高的纬度,比较暖和;


如果北极大量冰盖融化,温暖的淡水进入海洋,那么同样有可能削弱北极涡旋,那么冷空气就兜不住了,可能会大举南下,造成寒流。

阻塞高压,寒流的另一个决定性因素

正常情况下稳定的极地涡旋能兜住寒流,但某些比较特殊的情况下被阻塞高压“阻击时”甚至涡旋本身也是可以移动的!


阻塞高压是在西风带长波槽脊的发展演变过程中,在脊不断北伸时,其南部与南方暖空气的联系会被冷空气切断,在脊的北边出现闭合环流,形成一个暖高压中心,从大气压分布上来看就是一个Ω形状,因此还被称为OMEGA阻塞。

OMEGA阻塞高压


它向北极圈移动会挤压北极涡旋的向南移动,这会导致整个儿涡旋朝着低纬度偏移,这个规模就玩大了,如果配合拉尼娜年份,那么寒流大幅南侵就成了意料中的。


阻塞高压的产生与全球变暖有很大的关系,这会导致暖空气过度活跃,在向北极移动的过程中被切断就会形成阻塞高压,它在寒冷的北极搞来搞去,结果导致低纬度出现寒流,无论怎样,倒霉的总是人类。

2021年的冬季到底有多冷?

国家气候中心已经告诉我们,今年不一定是冷冬,也不一定是暖冬!而中国天气网今天发表了一篇标题为“今冬拉尼娜发生已成定局 我们会被冻哭吗?”文章要表达的一个意思就是无论是冷冬还是暖冬,在全球变暖的今天,都可能有几次让大家冻哭的经历,因为2021年带给大家的经历太震撼了!


  • 三次罕见高温:莫斯科热穹顶事件、北美的热穹顶事件、欧洲南部的热穹顶事件,莫斯科在5月底达到31℃,北美最高温度达到49.6℃,欧洲南部最高达到48.8℃,北非热晕骆驼这种事情也不罕见。


  • 全球罕见的暴雨:7月中期欧洲历史极值暴雨,下旬河南历史极值暴雨,9月底到10月初,山西极值暴雨,东南亚和南亚在10月底早已过了雨季的暴雨;
  • 历史上罕见的旱灾:我国台湾省3-4月份旱灾,马达加斯加旱情严重到民众吃蝗虫度日,北美西南部干旱几个月......
  • 前所未有的火灾:美国西部火灾、欧洲南部火灾、西伯利亚火灾都是史上少见火灾从未有过规模的火灾......

今年的极端气候事件实在是太多了,极端干旱、高温、火灾都已经发生;海洋和大气层积蓄的能量太多了,它总会有一个宣泄的渠道,而洋流与大气环流就是气候的放大器,它将全球变暖发展出了极端酷热与极端的严寒。


很难预测今年是暖冬还是冷冬,从概率看,暖冬的可能性是比较大的,但并不表示你暖冬期间没有寒流,就像去年那样,寒流来得又凶又猛,也许各位可以准备了。

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