●趙天 編
記得小安初次和大家見面就在冬天,轉眼一年又快過去了,真可謂“驚風飄白日,光景馳西流”!大家都知道,在全球變暖的影響下,2021年的氣候和以往有很大不同,極端天氣頻現(xiàn),所以為了大家能安心度過即將到來的寒冬,“知己知彼”才不至于擔驚受怕,小伙伴們務必要跟隨小安認真了解一下極寒天氣的形成原因哦!
2004年,曾上映了一部名為《后天》的美國科幻災難電影,該片大膽設想了“溫室效應造成地球氣候異變,全球即將陷入第二次冰河紀”的末世景象。北半球因溫室效應引起冰山融化,龍卷風、海嘯、地震在全球肆虐,整個紐約陷入冰河的包圍中。相信看過該片的朋友,一定會被那一座座埋沒在百米厚雪堆中、如冰雕般的摩天大廈所震撼!
如今,全球氣候變暖所引發(fā)的溫室效應,也確確實實對當下的現(xiàn)實世界產(chǎn)生了影響,今年夏秋季,國內(nèi)外多地經(jīng)歷了幾十年乃至幾百年一遇的特大暴雨。今年冬天會不會遭遇罕見的極寒氣候呢?無論是否有這種可能性,未雨綢繆都不失為上上策!
針對北半球出現(xiàn)極寒天氣的現(xiàn)象,專家表示,主要是全球變暖造成的。全球變暖大趨勢下,太平洋的海水在夏季吸收了很多熱量,使得冬季時北極的海冰變化,海水在冬季時很難凍冰,繼而影響了北極地區(qū)的氣壓和環(huán)流變化,也就是術語說的“北極濤動”。
為什么“北極濤動”會導致極寒天氣呢?中國天氣網(wǎng)首席氣象專家李小泉解釋稱:“北極濤動指的是北極地區(qū)的氣壓變動情況,通常北極地區(qū)為高空強低壓控制,相應的冷空氣會收縮在北極附近地區(qū),而中緯度相應的氣溫偏高;反過來,當北極地區(qū)高空為高壓控制時,極地地區(qū)的冷空氣就會受擠壓向南爆發(fā),在冷氣團經(jīng)過的地區(qū),就會出現(xiàn)強烈的降溫和寒潮天氣。”
極寒天氣的出現(xiàn),與“拉尼娜現(xiàn)象”有密不可分的關系。
“拉尼娜現(xiàn)象”是厄爾尼諾現(xiàn)象的反相,也稱為“反厄爾尼諾”或“冷事件”,它是指赤道附近東太平洋水溫反常下降的一種現(xiàn)象,表現(xiàn)為東太平洋明顯變冷,同時也伴隨著全球性氣候混亂,總是出現(xiàn)在厄爾尼諾現(xiàn)象之后。
拉尼娜現(xiàn)象常與厄爾尼諾現(xiàn)象交替出現(xiàn),但發(fā)生頻率要比厄爾尼諾現(xiàn)象低。拉尼娜現(xiàn)象出現(xiàn)時,我國易出現(xiàn)冷冬熱夏,登陸我國的熱帶氣旋個數(shù)比常年多,出現(xiàn)“南旱北澇”現(xiàn)象。2021年,我們見證了無數(shù)極端天氣,7月鄭州的一場暴雨至今記憶猶新。據(jù)國家氣候中心官方消息:2021年7月以來,赤道、中東、太平洋海溫持續(xù)下降,今冬拉尼娜發(fā)生成定局。
除了“拉尼娜現(xiàn)象”引發(fā)的極寒天氣,氣溫驟降的另一個重要原因,就是傳說中的——寒潮。
寒冷程度等級表
寒潮,是一種自然天氣現(xiàn)象。指來自高緯度地區(qū)的寒冷空氣,在特定的天氣形勢下迅速加強并向中低緯度地區(qū)侵入,造成沿途地區(qū)大范圍劇烈降溫、大風和雨雪的天氣。這種冷空氣南侵達到一定標準的就稱為寒潮。
寒潮襲擊時會造成氣溫急劇下降,并伴有大風和雨雪天氣。對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、群眾生活和人體健康等都有較為嚴重的影響。
侵入我國的寒潮,主要是在北極地帶、俄羅斯的西伯利亞以及蒙古國等地暴發(fā)南下的冷高壓。這些地區(qū),大多是分布在北極地帶,冬季長期見不到陽光,到處被冰雪覆蓋著,停留在那些地區(qū)的空氣團越來越冷、越來越干,當這股冷氣團積累到一定的程度,氣壓增大到遠遠較南方高時,就像貯存在高山上的洪水,一有機會,就向氣壓較低的南方泛濫、傾瀉,這就形成了寒潮。
由中央氣象臺2006年制定的我國冷空氣等級,寒潮的標準是:某一地區(qū)冷空氣過境后,氣溫24小時內(nèi)下降8℃以上,且最低氣溫下降到4℃以下;或48小時內(nèi)氣溫下降10℃以上,且最低氣溫下降到4℃以下;或72小時內(nèi)氣溫連續(xù)下降12℃以上,并且最低氣溫在4℃以下。若冷空氣達不到這個標準,根據(jù)降溫幅度的大小,又可劃分為強冷空氣、較強冷空氣、中等強度冷空氣和弱冷空氣活動過程。
由于我國幅員遼闊,南方和北方氣候差異很大。一般而言,北方采用的寒潮標準是:24小時降溫10℃以上,或48小時降溫12℃以上,同時最低氣溫低于4℃。南方采用的寒潮標準是:24小時降溫8℃以上,或48小時降溫10℃以上,同時最低溫度低于5℃。
長江中下游及其以北地區(qū),在48小時內(nèi)降溫10℃以上,長江中下游最低氣溫在4℃以下(春季則改為江淮地區(qū)最低氣溫在4℃以下),陸上三大行政區(qū)出現(xiàn)5級以上大風,渤海、黃海、東海先后有7級以上大風,作為寒潮警報標準。如果以上地區(qū)48小時內(nèi)降溫達14℃以上,陸地上有3-4個大行政區(qū)有5-7級大風,沿海所有海區(qū)出現(xiàn)7級以上大風,則為強寒潮標準。
(1)新地島以西洋面上
冷空氣經(jīng)巴倫支海、俄羅斯、歐洲進入我國。這股冷空氣出現(xiàn)次數(shù)最多,達到寒潮強度的也最多。
(2)新地島以東洋面上
冷空氣大多數(shù)經(jīng)喀拉海、太梅爾半島、俄羅斯進入我國。其出現(xiàn)次數(shù)雖少,但氣溫低,可達寒潮強度。
(3)冰島以南洋面上
冷空氣經(jīng)俄羅斯、歐洲南部或地中海、黑海、里海進入我國。其出現(xiàn)次數(shù)較多,但溫度不是很低,一般達不到寒潮強度,但如果與其它源地的冷空氣匯合后也可達到寒潮強度。
寒潮關鍵區(qū):據(jù)中央氣象臺統(tǒng)計資料,95%的冷空氣都要經(jīng)過西伯利亞中部地區(qū)并在那里積累加強,這個地區(qū)就稱為寒潮關鍵區(qū)。
寒潮的爆發(fā)在不同的地域環(huán)境下具有不同的特點——在西北沙漠和黃土高原,表現(xiàn)為大風少雪,極易引發(fā)沙塵暴天氣;在內(nèi)蒙古草原則為大風、吹雪和低溫天氣;在華北、黃淮地區(qū),寒潮襲來時常常風雪交加;在東北表現(xiàn)為更猛烈的大風、大雪,降雪量為全國之冠;在江南常伴隨著寒風苦雨。
寒潮是一種大型天氣過程,會造成沿途大范圍的劇烈降溫、大風和風雪天氣。由寒潮引發(fā)的大風、霜凍、雪災、雨凇等災害對農(nóng)業(yè)、交通、電力、航海,以及人們健康都有很大的影響。
(1)寒潮大風:寒潮大風是由寒潮天氣引起的大風天氣。寒潮大風造成的災害主要取決于風力和大風持續(xù)的時間。就全國來看,瞬時出現(xiàn)的最大風速,除了高山和有力的地形外,只有內(nèi)蒙古北部出現(xiàn)過40m/s以上的寒潮大風。據(jù)多年大風過程統(tǒng)計,中國沿海較內(nèi)陸大風時間長,北方較南方大風時間長,偏北大風比偏南大風持續(xù)時間長。寒潮大風對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、漁業(yè)生產(chǎn)、航運和軍事活動等會造成很大影響,嚴重的可釀成災害,給國民經(jīng)濟帶來巨大的損失。
(2)寒潮凍害:寒潮天氣的一個明顯特點是劇烈降溫,低溫能導致作物霜凍、河港封凍、交通中斷,常會給工農(nóng)業(yè)帶來經(jīng)濟損失。
當氣溫下降到0℃(冰點)以下或較長時間持續(xù)在0℃以下,就會使越冬作物的植株體結冰而喪失一切生理活動,造成植株枯萎或死亡,嚴重的低溫也能引起牲畜患病或凍死,造成嚴重的農(nóng)牧業(yè)氣象災害,即寒潮凍害。
中國的冬小麥和柑橘生產(chǎn)常因凍害而遭受巨大損失。寒潮凍害不僅取決于寒潮路徑和強度,而且與農(nóng)作物種類和地理位置有密切關系。中國受凍害影響最大的是北方冬麥區(qū),凍害發(fā)生最多的區(qū)域是北方農(nóng)業(yè)區(qū)和長江中下游地區(qū)。
(3)寒潮雪災:冬季適量的積雪覆蓋對于農(nóng)作物越冬、增加土壤水分、凍死害蟲卵、減輕大氣污染等是有益的,但寒潮一旦帶來過多的降雪,甚至連續(xù)數(shù)天或十多天的暴風雪,就會造成災害。在牧區(qū),由于寒潮暴風雪而釀成的“白災”,導致牧草被雪深埋,牲畜吃不上鮮草,干草供應不上,牲畜因此遭受凍餓或疫病,大量死亡,對畜牧業(yè)危害很大。
積雪期的長短只反映雪災可能的發(fā)生期,而是否形成雪災還要看積雪深度、密度、牧草高度和畜牧本身狀況。據(jù)調查分析,中國牧區(qū)雪災實際發(fā)生的主要時段在10月到次年5月,主要發(fā)生期在11月和3-4月,分別占年總次數(shù)的50%和40%左右。雪災危害的程度和所造成的經(jīng)濟損失還因各種牲畜的生理特性以及抗災能力存在較大的差異。
(4)寒潮雨?。阂话阍诔醵蚨┐撼跫竟?jié)出現(xiàn),寒潮降溫天氣產(chǎn)生的云中過冷卻液態(tài)降水碰到地面物體后,會直接凍結成冰,形成雨凇。冬春季我們經(jīng)??梢钥吹诫娋€、樹枝被一層晶瑩的冰雪包裹或懸掛,這就是雨凇。
在多數(shù)情況下,雨凇是一種災害性的天氣現(xiàn)象。嚴重的雨凇厚度可達幾厘米,能壓斷樹木、電線和電桿,造成供電和通訊中斷,妨礙公路和鐵路交通,威脅飛機飛行安全。消除雨凇災害的方法主要是在雨凇出現(xiàn)時,采取人工落冰的措施,不斷把電線上的雨凇敲刮干凈,并對樹木、電網(wǎng)采取支撐措施;在飛機上安裝除冰設備或干脆繞開凍雨區(qū)域飛行,可部分減輕雨凇帶來的危害。
寒潮預警信號分四級,分別以藍色、黃色、橙色、紅色表示。
寒潮藍色預警信號標準:48小時內(nèi)最低氣溫將要下降8℃以上,最低氣溫小于等于4℃,陸地平均風力可達5級以上;或者已經(jīng)下降8℃以上,最低氣溫小于等于4℃,平均風力達5級以上,并可能持續(xù)。
政府及有關部門按照職責做好防寒潮準備工作;注意添衣保暖;對熱帶作物、水產(chǎn)品采取一定的防護措施;做好防風準備工作。
寒潮黃色預警信號標準:24小時內(nèi)最低氣溫將要下降10℃以上,最低氣溫小于等于4℃,陸地平均風力可達6級以上;或者已經(jīng)下降10℃以上,最低氣溫小于等于4℃,平均風力達6級以上,并可能持續(xù)。
政府及有關部門按照職責做好防寒潮工作;注意添衣保暖,照顧好老、弱、病人;對牲畜、家禽和熱帶、亞熱帶水果及有關水產(chǎn)品、農(nóng)作物等采取防寒措施;做好防風工作。
寒潮橙色預警信號標準:24小時內(nèi)最低氣溫將要下降12℃以上,最低氣溫小于等于0℃,陸地平均風力可達6級以上;或者已經(jīng)下降12℃以上,最低氣溫小于等于0℃,平均風力達6級以上,并可能持續(xù)。
政府及有關部門按照職責做好防寒潮應急工作;注意防寒保暖;農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、畜牧業(yè)等要積極采取防霜凍、冰凍等防寒措施,盡量減少損失;做好防風工作。
寒潮紅色預警信號標準:24小時內(nèi)最低氣溫將要下降16℃以上,最低氣溫小于等于0℃,陸地平均風力可達6級以上;或者已經(jīng)下降16℃以上,最低氣溫小于等于0℃,平均風力達6級以上,并可能持續(xù)。
政府及相關部門按照職責做好防寒潮的應急和搶險工作;注意防寒保暖;農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、畜牧業(yè)等要積極采取防霜凍、冰凍等防寒措施,盡量減少損失;做好防風工作。
寒潮除了“兇神惡煞”的一面,其實也會帶來有益的影響。
地理學家研究分析發(fā)現(xiàn),寒潮有助于地球表面熱量交換。隨著緯度增高,地球接收太陽輻射能量逐漸減弱,在地球上形成了熱帶、溫帶和寒帶。寒潮攜帶大量冷空氣向熱帶傾瀉,使地面熱量進行大規(guī)模交換,有助于保持自然界生態(tài)平衡,以及物種的繁茂。
氣象學家認為,寒潮是風調雨順的保障。例如,中國受季風影響,冬天氣候干旱,為枯水期。但每當寒潮南侵時,常會帶來大范圍的雨雪天氣,緩解了冬天的旱情,使農(nóng)作物受益。
俗話說“瑞雪兆豐年”,雪水中的氮化物含量高,是普通水的5倍以上,可使土壤中氮素大幅度提高。雪水還能加速土壤有機物質分解,從而增加土中有機肥料。大雪覆蓋在越冬農(nóng)作物上,就像棉被一樣起到抗寒保溫作用。
有道是“寒冬不寒,來年不豐”,這同樣有其科學道理。農(nóng)作物病蟲害防治專家認為,寒潮帶來的低溫,是目前最有效的天然“殺蟲劑”,可大量殺死潛伏在土中過冬的害蟲和病菌,或抑制其滋生,減輕來年的病蟲害。
寒潮還可帶來風資源??茖W家認為,風是一種無污染的寶貴動力資源。舉世矚目的日本宮古島風能發(fā)電站,寒潮期的發(fā)電效率是平時的1.5倍。由此可見,只要合理運用辯證法看待世界,哪怕自然災害,我們也能找機會將其利用起來,造福于人類的生產(chǎn)和生活。
日本宮古島風能發(fā)電站