不講武德!這麼冷竟然可能是暖冬_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴(ID:fanpu2019),阅读更多!2021-01-01 14:57
冷空氣正在席捲全國,瑟瑟發抖的小夥伴發出了靈魂拷問:你穿秋褲了沒有?今年是不是最冷的一個冬季?
撰文 | 魏科(中國科學院大氣物理研究所)
來源:科學有温度
圖片
寒潮襲來,冷空氣正在席捲全國,東北的小夥伴在爭論到底是哈爾濱冷還是呼倫貝爾冷,北京大風降温到零下10度之下,體感温度直逼零下20度,上海的日最高温也逼近0度,冬日暖陽頓時成了昨日往事,似乎一下子進入了“冰期”,最近是否氣候異常?這樣的寒潮天氣以前有過麼?是不是60年最冷冬季來臨?難道“小冰期”來了?
筆者的朋友圈在十幾天之前就已經預警了此次寒潮過程,專業做相關研究的科研人員,對未來的變化更為敏感。也不得不説,目前的數值預報的延伸期預測(10天以上的天氣預測)水平確實有了長足的發展,雖然還難以做到定時定點定量預測,但是對於全國寒潮這樣的大過程抓得還是非常準確,小夥伴們可以登錄大氣物理所預測系統網站自己測試一下(http://project.lasg.ac.cn/FGOALS_f2-S2S/index.php),科學都是在大家不斷挑剔中前行的。
圖片來自於某大神的朋友圈
目前的温度不算曆史極值,如果覺得今年冷,那可以看看往年,比如2019年12月31日,北京最低温度-15℃,日最高温-3℃,日平均温度-8.7℃;2018年12月30日,北京最低温度-14℃;哈爾濱最近最低温達到-28℃,而2019年12月26-28那次寒潮時,哈爾濱最低温度達到-31℃。儘管寒潮確實冷,但要是説冷得破紀錄,可能還得再分析下數據,至少從目前來看,還有點距離。個人看來,生物進化給人最大的發明是“忘記”,不知不覺中忘記過往的痛苦經歷,人類才可以減少負擔樂觀向前,之所以很多人覺得從來沒有這麼冷過,那肯定是忘記了上一個冬天,和上上一個冬天自己是不是也説過同樣的話了。
我國冬季氣温大幅度低於同緯度
我國地處處於歐亞大陸的東側,受大陸性氣候影響,冬季盛行偏北風,北風來自遙遠的北冰洋和西伯利亞地區,這些地方日照短促,黑夜漫長,強烈的長波輻射使得這一地區持續失去熱量,成為北半球的冷極,像西伯利亞的維爾霍揚斯克曾記錄過-67.7℃的極端低温(2020年6月20日,這一地區經歷極端酷暑,日最高温達到38℃,年極端温差超過100℃)。來自冷極的冷空氣順着西伯利亞高壓的東側外沿,一路向南,越過我國三北(東北、西北、華北),可以到達華南,當寒潮爆發,冷空氣極強的時候,甚至可以到達南海和東南亞地區。
受冬季風影響,我國冬季的平均温度比同緯度全球平均温度低很多,東北地區大概比全球同緯度低14~18℃,華北和黃河中下游大概低10~14℃,長江以南和華南沿海也偏低5~8℃。可以對比同緯度城市,例如英國利物浦緯度和我國東北漠河差不多,但是利物浦即使隆冬温度都很少低於0℃,港口常年不凍,海運暢通,冬季也一片鬱鬱葱葱,其1月份平均温度可以達到4.3℃,而漠河温度低到-30℃以下屬於正常,冬季天寒地凍白雪皚皚滿眼蒼茫。
廣州是我國著名花城,屬於亞熱帶氣候,大多數時間冬季温暖如春,四季花開,然而與同緯度的城市相比,例如與古巴哈瓦那相比,則温度要低很多,廣州1月份也會偶爾降到冰點,每年平均有2天有霜期,但是古巴哈瓦那則全年如夏,最低温很少低於10度,因此這裏是繽紛的夏日景象,配合拉丁風格音樂,適合來一曲Mojito。
周杰倫歌曲《Mojito》洋溢着哈瓦那的熱帶風情
拉尼娜和冷冬
在今年冬季來臨之前,網上就有不少對於今年冬季冷冬的預測,例如“今冬將現60年來最寒冷冬天、最嚴重降雪”、“2008年以來的最冷一年”等,甚至這種情緒也傳到股市,“冷冬板塊”也掀起熱度。
之所以今年會被認為是冷冬,和今年赤道東太平洋海温偏低有關,當海表温度比歷史平均偏低0.5℃以上,持續5個月以上即可形成一次“拉尼娜事件”,從今年8月份以來,赤道東太平洋地區即海温偏低,到年底剛好滿足“拉尼娜事件”要求的持續時間,不過從目前情況來看,偏低並不是很強,是一次中等強度的拉尼娜事件。
2020年冬季,熱帶中東太平洋海温偏低,出現La Nina事件丨圖片來自NOAA/CPC
一般而言,在拉尼娜的冬季,熱帶西太平洋氣壓偏低,積雲對流和降水偏多,我國南海會形成氣旋性低壓中心,在低壓中心的北側,我國東南部地區北風偏強,容易出現較強的冷空氣和更頻繁的冷空氣,這些都容易使得我國東部地區温度偏低,這在之前的幾次拉尼娜事件中得到了印證,例如2007/2008年冬季即是一次較強的拉尼娜事件,温度異常最高達到-1.6℃,當年冬季我國南方出現嚴重冰凍雨雪天氣;2010/2011和2011/2012年都是拉尼娜冬季,這兩個冬季在我國都是冷冬,所以認為拉尼娜冬季可能會偏冷是有一定道理的。
La Nina事件與全球各區域氣候異常都有一定關係,一般而言,熱帶西太平洋海温偏高,對流和降水較強,我國東部地區偏幹偏冷丨圖片來自NOAA/CPC
然而以上統計規律並不能保證一一對應,例如2017/2018年冬季也是一次拉尼娜事件,然而這一年冬季温度基本正常,還稍微偏暖一點。對赤道東太平洋的海温狀況的研究有上百年了,學界認為每次厄爾尼諾(海温偏暖)或者拉尼娜(海温偏冷)事件都有各自的特點,不完全相同,其影響也有一定的差別,並不能將拉尼娜事件和冷冬一一對應。
另外,對於東亞地區的氣候而言,其影響因子並不僅是赤道中東太平洋海温一個,東亞背靠最大的大陸,面對最大的海洋,還受最高大的青藏高原的影響,同時受海洋、陸地熱力狀況和地形的影響,年與年之間的氣候變化比較複雜。
東亞冬季風異常受多個因子影響,包括西太平洋海温異常、ENSO事件、北大西洋濤動(NAO)、北極濤動(AO)和南極濤動(AAO)、平流層環流異常、行星波系統等,因此準確預測冬季氣候及做冬季氣候異常歸因分析都具有較高難度。
還有一點非常重要,東亞區域處於中緯度,同時受高緯度氣候異常過程和熱帶氣候異常的影響,是一個多因子影響下的變化,雖然大家渴望找到一個能夠“包打天下”的預報因子,哪怕找到一個“主導”因子也行,但是目前看來並不實際。以發生嚴重冰凍雨雪災害的2008年為例,儘管這一年是拉尼娜年,然而在南海並沒有出現與拉尼娜事件相對應氣旋性低壓中心,反倒是個反氣旋高壓中心。在冰凍雨雪災害的成因分析裏,各研究分別指向了印度洋海温異常、高緯度環流異常、北大西洋海温異常,以及平流層環流異常等。冬季氣候預測
每年冬季來臨之前,國內外各個機構都會做冬季的氣候預測,基於今年11月份國內外多個機構所的預測,今年冬季不僅不會是冷冬,而且很大可能會是一個暖冬,只有在東南沿海地區温度會稍低一點,當然預測有風險,但基於動力模型的結果,可靠度比網友猜測的“今冬將現60年來最寒冷冬天、最嚴重降雪”要高很多。
2020年11月中國多模式集合系統(CMME)所做的冬季(12月、1月和2月)的全球氣温異常,結果顯示中國絕大多數區域温度偏高,東南沿海小部分區域温度偏低丨圖片來自CMME
2020年11月,美國多模式預測系統(NMME)所做的冬季(12月、1月和2月)的全球氣温異常,在東亞區域NMME結果與CMME基本一致,但是NMME預測北美西北部有低温異常,這有待於未來檢測丨圖片來自NMME
天氣與氣候有別
在瞭解今年是不是冷冬之前,還需要對天氣和氣候的概念有所區別。天氣指我們每天經歷的氣象變化,一般用温度、壓強、風速風力、濕度、雲量等來表示,例如“北京12月30日,天氣晴,氣温-12℃~-7℃,西北風三級,當前温度-9℃”,這是一個典型的天氣狀況的描述。而氣候是一個區域較長時間氣象要素的平均或統計狀態,對應的時間尺度為月、季、年、數年到數百年以上,因此當説“北京冬季嚴寒、春季乾燥多風沙、夏季炎熱多雨、秋季秋高氣爽”,或者“我國2020年夏季南方梅雨期偏長,降水異常偏多”,這是典型的對氣候狀況和氣候異常的描述。
因此當我們討論2020年冬季是“冷冬”或者“暖冬”,或者“偏冷”、“偏暖”的時候,我們討論的並不是天氣,而是整個冬季的平均狀況,按照氣象學的標準,一般以12月、1月和2月三個月的平均狀況來考量冬季。因此,即使某一年是冷冬,也有可能有短時的暖期,或者某一年是暖冬,也會有寒潮和強空氣過程。例如,2016/2017年冬季是一個典型的暖冬,是過去60年裏最暖的冬季,但是這一年温暖的冬日裏仍然有多次大範圍的冷空氣過程。就北京而言,其中2016年12月29-30日,最低温度降到-12℃;2017年1月10-13日,第二股冷空氣使得最低温度達到-11℃;2017年1月19日~24日,第三次冷空氣期間最低温度降到-14℃;2017年1月29日~2月2日,第四次冷空氣期間最低温度降到-15℃。
在冬季無風的暖日,温度温度回升,在很多時候,北京的日最高温度甚至可以升高到10度以上,在這樣的日子遭遇強寒潮,温度驟然降低,經常會導致24小時內温度降幅超過15度以上,再配合大風,人們會普遍感覺很冷,但是並不能因此就説整個冬天是冷冬,這就混淆了天氣和氣候的概念,任何一段時間的冷,某次天氣過程的冷,都不能作為整個冬季冷冬的依據,只有整個冬季平均之後才可以判斷。
很多人覺得冷,可能是對冬季缺乏足夠的“尊重”,按照中國氣象科學研究院林之光先生的看法,中國傳統文化是一種“寒暑文化”,這是中國的“母親氣候”,因為冬季嚴寒,所以中國文化裏才有很多關於寒冷的詞彙,親朋之間 “寒暄”、感慨“世事炎涼”,“寒門”出“寒士”,努力解決“温飽”問題等。
在沒有暖氣的過去,冬天不僅要穿秋褲、毛褲,還要穿棉褲,出門帽子、手套、圍巾三件套缺一不可,而現在生活改善之後,棉褲、毛褲不見了蹤跡,秋褲也成了區分“老同志”的標誌,單褲逛街的人也不少,那不冷才怪。
本文經授權轉載自微信公眾號“科學有温度”。