北方火箭式入冬南方降温20℃,冷空气横扫南北,或与地球变暖有关
今年的气候确实有些反常,春夏之交不少地方是以高温热浪开场,随后就是局部地区出现的极端暴雨和洪涝灾害,而到了夏秋之际雨带大幅北移北方降雨增多,南方却出现持续的高温干旱,南涝北旱直接变成南旱北涝。
并且北方的秋雨也是异常的多,国庆期间河北、河南、山西、陕西等北方8个省份遭遇了新一轮降雨过程,其中位于黄土高原东部、地质条件复杂的煤炭大省山西省,大部分地区都出现极端强降水天气,暴雨引发山洪和塌陷、滑坡等地质灾害,经初步统计已造成10人死亡、1人失踪、175万余人受灾,直接经济损失达3.1亿元人民币。
而随着一股中等强度的冷空气南下活动,自北向南“横扫”我国大部分地区,北方地区经历了前一波冷空气的影响出现了降温和降雨天气温度本就很低,在新一轮冷空气的影响下不少地方10月份居然冷出了往年11月份的感觉,几乎是火箭式降温一秒入冬,北京延庆、房山、门头沟由于夜晚温度骤降,10月7日还降下了2021年的第一场雪,比去年提前了大约一个半月(2020年11月21日北京降下初雪)。
南方地区则在经历了漫长的高温干旱天气之后,“秋老虎”终于有所收敛开始降温了,安徽、湖北、湖南、四川盆地东部的重庆等地,不少地方国庆期间还是30℃以上的高温天气,湖南局地最高气温更是直逼38或39度,但是受新一轮中等强度冷空气的影响,不少地方在24小时内温度跳楼式下降一夜入秋,最高温由35℃降为15℃,降温幅度达20℃。
俗话说一场秋雨一场凉,然而伴随着今年副热带高压异常偏强偏北,雨带出现大幅北移的情况,高压脊一度位于最北的我国东北至日本海一带,即便是到了9月中下旬副高仍然偏北偏西控制着江南华南一带大部,受此影响北方地区的雨季不仅提前了,而且结束的时间也晚,这就造成北方的雨季拖得特别长雨量增加,不少地方的降雨量远超南方地区。而降雨过后就更显寒意,以至于河南一网友直呼“穿着短袖买棉衣”,完全是冰火两重天的感觉。
从今年夏秋季节的总体情况来看,呈现出南方高温干旱、北方多雨的特点,并且由于山地地形和南方副高的阻挡,冷空气无法长驱直入直达湖北、湖南甚至是两广地区、福建等地,因此出现北方持续降温带来大风和雨雪天气,而南方高温依然坚挺。
地形原因比较好理解,主要是在我国东南部横亘有一系列大致上呈东西或东北西南走向的山脉,例如大别山、巫山、武陵山、雪峰山、南岭、武夷山脉等,这些山脉都是在,一般的冷空气在经过长途跋涉之后,其势力已大大减弱,因此很难再翻山越岭继续向南方地区扩张。
而盘踞在南方的副热带高压异常偏强偏西,则有可能又是因为全球气候变暖引起的,因为地球变暖已经不是新鲜词,在全球气候变暖的大环境下,极端天气和极端气候事件也已变得越来越频繁。
一边说的是冷空气活动带来的大幅降温,一边又在强调全球气候变暖,这难道不是”自相矛盾“吗?我们来分析一下具体情况。
从理论上讲并以北半球为例,受太阳辐射和地球自转偏向力(科里奥利力=科氏力)的影响,在地球的低纬度、中纬度以及高纬度形成“三圈环流”,也就是低纬环流(哈德来环流或信风环流圈、热带环流圈)、中纬环流(费雷尔环流)、高纬环流(极地环流圈)。
赤道地区气流膨胀上升,在高空聚集并向极地方向流动,运动至北纬30度时便堆积下沉,形成赤道低气压带和副热带高气压带,在近地面气流从高压(副热带高气压带)流向低压(赤道低气压带),向南形成低纬环流的一部分,并在科氏力作用下偏转成东北信风;而向北形成中纬环流的一部分,并在北纬40°-60°偏转成西风。
在极地地区,由于地表接收的太阳辐射量少气温低,气流收缩下沉形成极地高压带,高空则形成相反的“低压”。近地面气流向赤道方向流动,运动至北纬60°附近偏转成极地东风,冷气流与来自副热带的暖气流相遇后,暖气流沿着冷气流爬升形成天气多变的极锋,故而在近地面形成副极地低气压带,高空气流则分别向极地和副热带分流,从而分别构成中纬环流和高纬环流的一部分。
从这种理论模式上来看,三圈环流中的低纬环流、中纬环流以及高纬环流是相对“独立”,也就是说无论是近地面还是高空,“单圈环流”都有各自大致的界限,例如近地面极地高压辐散的气流在北纬60°附近偏转成极地东风,这就相当于极地冷气团被“锁”在极地地区而不能“出圈”继续南下。
但是“三圈环流”仅仅只是一种理想的大气环流模式,受地表海陆分布、地形地貌、人类活动等多种因素的影响,实际的大气环流更为复杂。
以我国为例,位于亚洲东部、濒临太平洋,由于海陆热力性质差异不同,海洋比热容大升温降温都很慢,陆地比热容小升温降温都很快,因此我国季风气候明显,夏季盛行来自太平洋的东南风(西南地区也受来自印度洋西南季风的影响)、冬季盛行来自蒙古-西伯利亚的西北风。
然而,由于人类活动导致大量化石燃料燃烧,二氧化碳等温室气体排放量远超环境承载能力,温室气体浓度持续上升温室效应增强而引起全球变暖。如今在全球变暖的大环境下,北极地区升温引发的一系列不良的连锁反应也越来越明显,尤其是升温导致的海冰、格陵兰冰盖、永冻土消融以及森林火灾、泥炭层着火等,这种“北极放大效应”又进一步加剧了地球升温,北极圈内甚至屡破35度的高温,为此美国国家冰雪数据中心(NSIDC)于2020年7月15日曾发布警告称“北极海冰范围处于历史最低水平,北极航线彻底开放”。而日裔美籍科学家真锅淑郎和德国科学家克劳斯·哈塞尔曼因为在开发气候模型方面的开创性工作,他们与意大利科学家乔治·帕里西共同获得2021年的获得诺贝尔奖物理学奖,说明气候变化对全球的影响非常广泛了。
随着全球气候变暖,北极地区也跟着不断升温,海-气相互作用的异常模式也随之增加,这对大气环流构成直接的影响。今年以来,影响我国夏秋季节最重要的天气系统——副热带高气压就极为异常,由于异常偏强偏北,为海洋水汽源源不断向我国内陆输送让出了通道,造成北方地区雨季提前、雨量增加。
到了9月下旬至10月初,本该退到热带海洋的副热带高气压却依然控制着我国华东地区南部、华南大部,造成北方南下的冷空气受阻,出现北方大幅降温、南方高温干旱的情况,而副热带高压北缘的暖湿气流与南下的冷空气,在北方地区南部的河南、山西,交汇,形成了“稳定型”的秋雨,导致北方雨季延长,不少地方累计降雨量之大“北方变南方”。
不过,随着太阳直射点不断向南回归线方向移动,副热带高压随之继续向热带海洋撤退,北半球尤其是中高纬度由于昼短夜长接收的太阳辐射变少,温度较低,冷空气势力越来越强,影响范围也更大,而由于南北温度差距扩大,这也意味着南方遭遇寒潮的可能性增加,所以对于居住在两广、海南等地的朋友来说要提前准备秋衣秋裤防范了,别到时候像河南的那位网友“穿着短袖买秋衣”。