預警！今年最強寒潮馬上就來！_風聞

入冬以來最強寒潮即將來襲。今天下午，中央氣象台升級發佈寒潮橙色預警：11月27日至30日，寒潮天氣將自西向東給我國大部地區帶來劇烈降温、大風、沙塵和大範圍雨雪天氣。

強冷空氣快速南下，大風伴隨着斷崖式的降温。預計27日至30日，西北地區和中東部大部地區氣温將先後下降10℃至16℃，部分地區降温幅度可達18℃以上。

很多地區降温幅度在18℃以上

這一波確實太冷了（圖：中央氣象台）▼

寒潮過後，大部地區氣温將由前期偏高轉為明顯偏低狀態。

此次寒潮雨雪和大風影響範圍廣。吉林、遼寧有較強降雪和凍雨。寒潮還將為南方地區帶來大範圍雨雪天氣，局部地區將出現雨夾雪、凍雨等天氣。

冷空氣南下

這次的寒潮如此厲害，那麼寒潮究竟是個什麼東西？我們所在的東亞季風區，有夏季風和冬季風，寒潮作為冬季風裏最活躍的子系統，彷彿冬天的化身，每次都帶着寒冷空氣如潮水般南下。

2008年寒潮帶來的低温冰雪災害

影響到了我國大部分省份

其中對中東部地區更是造成了嚴重的破壞

（圖：wiki）▼

根據**《冷空氣等級》**的國家標準：某一個地區在冷空氣過境後，日最低氣温在24小時內下降8 ℃以上，或48小時內下降10℃以上，或72小時內下降12 ℃以上，同時最低氣温在4℃以下，就屬於寒潮。

可見寒潮屬於加強版的冷空氣，不來則已，一來就是高強度大規模降温，甚至可以自北向南橫掃中國。

不是所有冷空氣都能被稱作寒潮▼

寒潮出現的時間基本都發生在9月下旬到次年5月之間，而春季的3月與秋季的10-11月是寒潮與強冷空氣活動最為頻繁的季節。

恰好是每年換季之時，一定要注意保暖▼

據長期統計，南下我國的冷空氣95%左右都要經過西伯利亞的西西伯利亞平原，從亞馬爾-涅涅茨到哈薩克斯坦的這塊區域（70°-90°E、43°-65°N）就是**“寒潮關鍵區”**，多個方向的冷空氣在這裏累積、加強，是寒潮南下的大本營。

早在上世紀50年代，我國氣象學家李憲之和陶詩言先生就開始對寒潮關鍵區進行研究，並搞清楚了冷空氣入侵我國的源頭和路線——

寒潮關鍵區範圍研究示意▼

每年秋分之後，隨着太陽直射點南移，北極高緯度地區接收的太陽輻射越來越少，冷空氣也越來越強大，這裏就成了影響我國的寒潮策源地。

冷空氣主力軍會從新地島以西的洋麪出發，經巴倫支海、新地島、亞馬爾半島、烏拉爾山脈北部，進入大本營**“寒潮關鍵區”**。

冷空氣的主力軍路線示意

（寒潮關鍵區範圍為示意，下同）▼

冷空氣二方面軍從新地島以東洋麪出發，經喀拉海、泰梅爾半島向南到達關鍵區。

第二種冷空氣形成寒潮的路線▼

三方面軍比較遠，來自冰島以南洋麪，橫跨歐洲、黑海、裏海，三方面軍屬於勞師遠征，一般只有與其他源地的冷空氣兵合一處才能達到寒潮強度。

這一路冷空氣長途跋涉來到關鍵區

強度已不如前兩路▼

總之，三路大軍匯聚“寒潮關鍵區”，秣馬厲兵後再兵分三路入侵我國——

最靠北的一路冷空氣從“大本營”經西薩彥嶺和蒙古高原北部，到達大興安嶺，再由此南下經渤海入侵華北，繼而席捲華東和兩湖盆地。

第一路冷空氣路線▼

在其南側，第二路冷空氣沿着阿爾泰山與杭愛山翻越蒙古高原腹地，從我國黃河河套附近南下，席捲陝西、山西、河南、湖北甚至江南地區，給長江以北帶來猛烈的北風和劇烈降温，到達江南後，引起這裏鋒區的波動造成雨雪天氣。

第二路冷空氣路線▼

最靠南的一路，冷空氣從準噶爾盆地西側進入新疆，沿着天山、祁連山、河西走廊一路東進南下，主要影響西北和西南地區。

第三路冷空氣路線▼

後面這兩路冷空氣由於路線比較近，經常在秦嶺東側、黃河長江之間的位置交匯，造成大範圍雨雪天氣，再合併南下到長江中游，造成更猛烈的大風降温。

如此兇猛的冷空氣，其實都來自遙遠的極地和副極地，但問題是，匯聚於北冰洋洋麪以及西西伯利亞的冷空氣，為什麼要往中國吹？換個方向吹不行麼？

這就要説到引發寒潮的兩大天氣系統，“極渦”和“大槽”。

動力機制：高空大槽拉動冷高壓

北極由於極夜的到來，太陽輻射少，空氣寒冷並下沉，在地面是“冷高壓”，在高空則是“冷低壓”，上上下下都很冷，高空的空氣不斷向中間匯聚，被強大的地轉偏向力偏轉為逆時針的**“極地渦旋”，簡稱“極渦”**。

此外，由於陸地的比熱容比海洋要小得多，所以在冬天，陸地降温更快，西伯利亞和加拿大北部甚至和北極一樣冷，而高空的極渦就分裂為西伯利亞和巴芬島兩個渦旋。

AIRS捕獲的極地渦旋（2019）

（圖：wiki）▼

極渦再往外一圈，就是中高緯度的西風帶，我們知道，高空西風帶的風速極快，甚至能達到30-40m/s（唸作每秒30到40米）以上，這放在低空已經是颱風的中心風速了，所以高空的西風往往能拖拽低空的空氣跟着跑。

正是西風帶圍繞着極渦高速旋轉，極地的冷空氣就被牢牢限制在一定範圍內，不會輕易南下亂跑，相當於一條冷空氣防線。

地球上大規模大氣環流的理想化描述（春分）

（參考：wiki）▼

但這條防線並不是一個規則的圓形，如果我們看500hPa的一月份平均氣壓圖，會發現由於極渦分裂成兩部分，並各自向南偏移，使得西風帶扭曲出了三個突出部，兩大一小，並形成了三個低壓槽，分別是東亞大槽、北美大槽和歐洲淺槽。

前兩者是影響中國和美國超級寒潮的關鍵因素，由於我國基本位於東亞大槽的後部，彎曲的西風帶在中國以北就會呈現西北-東南的走向，拖拽着地面的西伯利亞冷高壓南下，我國冬天的西北風由此形成。

冬季三槽大致位置▼

這是我國冬季風在氣候層面的原因，氣候是長期天氣過程的總和。東北亞的低壓槽是不斷變化的，每一次寒潮的發生與結束，都對應着一輪低壓槽的形成與轉移。

在具體過程中，高空的西風波動會形成向高緯度彎曲的“高壓脊”和向低緯度彎曲的“低壓槽”，而這些槽和脊會自西向東順着西風帶移動，在這一過程中，往往會加強、發展、變形。

從低壓區延伸出來的狹長區域稱為低壓槽，簡稱為槽

由於低壓周邊大氣呈逆時針旋轉

在北半球，槽的位置就決定了哪裏會有冷空氣湧入▼

當低壓槽經過寒潮關鍵區，這裏的寒冷空氣就會被高空的西北風引導向東南方向，並從新疆開始自西向東橫掃我國，隨着西風帶波動逐漸加大，移動到東西伯利亞的低壓槽也越來越強，寒潮全面南下。

比如今年國慶期間的那次大規模降温▼

今年10月2號冷高壓南下“大舉入侵”

給接下來的大幅降温來了個“預熱”

（圖：中央氣象台）▼

由此可見，寒潮爆發的關鍵就是西風帶波動，在中國北方的波動越大，寒潮就越猛烈。

比如10月3號的高空槽後有大規模向南的氣流

（圖：中央氣象台）▼

由於西風帶的風速非常快，一旦方向偏轉，冷高壓就會在高空氣流的引導下迅速南下，其前端往往會形成一條頗具強度的冷鋒，相當於寒潮大軍的“先鋒”。

比如本次寒潮天氣，就是隨着副極渦帶着西風帶的橫槽下襬轉豎，引起高空風向劇烈變化，在高空氣流的引導下，冷高壓迅速南下並將席捲全國大部分地區，將帶來劇烈的大風降温天氣。北京29日最高温度暴跌16度，30日-下月1日廣州2天內暴跌20℃。

上圖為地面氣壓，下圖為高空氣壓

高空氣流的作用非常明顯（圖：中央氣象台）▼

前面所説的，以及最近這次的寒潮都屬於常規類型，頂多算是精英怪，都只是西風帶的波動把北方的冷空氣吹到了中國，而真正的BOSS——超級寒潮，還得是極渦親自下場：

正常情況下，中緯度西風帶會環繞極渦，將極地冷空氣牢牢鎖住。但如果北極異常增温導致南北温差減小，進而導致西風帶減弱，這條防線就會出現局部崩潰，極地渦旋將親自掛帥、突破封鎖南下，把北極直接搬到温帶。

極地渦旋原理（圖：NOAA）▼

感受一下2019年1月席捲北美的極地渦旋

（圖：NASA）▼

之前在美國氣象災害的底層地理邏輯那一期裏提到過，2021年極端降雪造成得州的電力崩潰的那次寒潮就是這種情況。

而在我國，由於地形阻擋，這種情況相對少見但並非沒有，2016年1月下旬，一個北極渦旋的次中心罕見地南下至渤海上空，導致全國大降温，最低温度降到零下的國土面積達到驚人的945萬平方公里，幾乎就是全國零下，廣州市區甚至迎來了新中國成立後的首次降雪。

當時的極地渦旋狀況▼

對此喜聞樂見的廣州人

至今仍會懷念六年前的那場雪▼

由此可見，並不是北極越冷寒潮就越強。

限制寒潮的西風帶原本是南北温差再平衡的產物。由於全球變暖並不均勻，北極温度的上升速度是中緯度地區的兩到三倍。

所以北極變暖事實上削弱了西風帶這種再平衡機制，導致西風帶大幅減弱引發寒潮，這也正是全球整體變暖之下極端天氣頻發的某種表現。

冷冬與暖冬

所以，暖冬與寒潮並不矛盾，而且今年可能又是一個暖冬，根據國家氣候中心最新發布的冬季氣候趨勢預測：“預計2022年冬季特別是前冬，全國大部地區氣温依舊將接近常年同期或偏高”。

提到暖冬的問題，我們就又會想起那對引起中國氣候異常的兄妹——厄爾尼諾和拉尼娜。

可千萬不要被兩兄妹人畜無害的名字欺騙了▼

此刻在遙遠的太平洋另一端，秘魯沿岸的海表依舊呈現出偏冷的狀態，今年8月31日，世界氣象組織（WMO）官方發佈了一篇名為《WMO預測本世紀首次“三重”拉尼娜現象》的文章，文章預測：曠日持久的拉尼娜事件很可能至少持續到年底，成為本世紀首個**“三重”拉尼娜**現象，即連續三個冬天都發生拉尼娜。

這三年冬季，拉尼娜賴着不走了

（圖：WMO）▼

當然相比於厄爾尼諾，拉尼娜持續的時間確實會久一些，比如1957-1959年為持續時間最長的厄爾尼諾僅僅24個月，但1998-2001年的強拉尼娜事件持續了32個月，因此今年冬季出現拉尼娜也不算出人意料。

南半球夏季，熱帶太平洋增暖

造成全球氣候變化的就是厄爾尼諾現象

（圖：NOAA）▼

而“三重拉尼娜”，拉尼娜在一定程度上有利於冬半年的冷空氣活動，根據統計數據顯示，1950年以來15次拉尼娜事件，10次都對應着我國的冷冬，約是偏暖概率的兩倍。

或許這次拉尼娜，帶來的又是一次冷冬？▼

但從更長遠的時間尺度來看，在全球升温的大背景下，整個北半球的暖冬出現的頻率和幅度在增加，極端冷事件應當減少，強度減弱。

1986年以後拉尼娜事件當年出現暖冬的頻率增加，其中1998年和2020年是強暖冬。根據國家氣候中心最新發布的冬季氣候趨勢預測，預計2022年冬季特別是前冬，全國大部地區氣温依舊將接近常年同期或偏高。

可以説,氣候變暖導致了中國的寒潮減少▼

但另一方面，全球變暖牽一髮動全身，將會觸發整個地球系統各個鏈條的轉變。比如由於全球變暖的不均勻性，北極温度的上升速度是中緯度地區的兩到三倍，這將使得北半球南北温差減小，西風變弱從而使得極渦更加不穩定。

而喀拉海、巴倫支海的海冰消失與氣温升高也將使得西伯利亞高壓增強，可能會給中國帶來更多極端寒潮天氣。

白令海北部的海冰，冰層撤退速度也在逐漸加快

（圖：NASA）▼