大气长波|最近寒潮为啥总爱周末来? 未来北半球冷空气仍有活跃的可能

中国天气网讯时隔两周 , 又一场全国性寒潮天气过程正在影响我国 。 预计本周末到下周初 , 近20个省会级城市降温将超10℃ , 降温区域将深入华南 , 东北将再遭强降雪 。
再回顾今年下半年来发生的两场寒潮(10月14-17日和11月4-9日) , 会发现 , 它们都精准“狙击”了周末 。
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↑11月7日至8日 , 东北三省和内蒙古等地遭遇持续强雨雪天气 , 多地积雪深度打破当地观测纪录 , 局地达到半米左右 。 图为通辽降雪“封门” 。
寒潮为啥总爱周末来?
讲道理 , 这只是时间的巧合 。
不过 , 寒潮虽然不至于专门“踩点”周末来 , 但秋冬季冷空气的发生确实有迹可循 。
我们来看11月22日08时的500hPa高度场+海平面气压场区域图 , 其中等压线最突出的地方就是高压脊 , 最下弯的地方就是低压槽 。
一般来说 , 高压脊控制的地方主下沉气流 , 多天气晴朗 , 气温回升 , 低压槽前方多上升气流 , 配合水汽 , 雨雪频发 , 冷空气就是顺着 槽后脊前 , 东移南下影响我国 。
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这长达数千公里的槽脊 , 就是一段大气长波 , 它的周期大约是3到5天左右 , 所以冬季冷空气活动也因此具有一定规律性 。 冷空气的周期和强度都会受槽脊强弱影响 , 所以如果某次冷空气刚好赶上了周末 , 在下个周末又撞上新一股冷空气 , 也是可能的 。
如果我们将视角拉大 , 从这一段大气长波 , 看它所处的整个西风带环流 , 会发现:这些槽脊活动在北半球中高纬度各个地区一直上演着 。
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↑周末将影响我国的那股实力派冷空气 , 就是图中红圈处的高空槽系统 , 它明显“突出” , 深槽意味着它引导下来的冷空气也将更强 。
多数情况下 , 它们在西风带里自西向东移动 , 槽脊的波长越短 , 移动速度就越快 , 波长越长 , 移动速度就越慢 , 有时甚至还会停滞或倒退 。
这也就很好地解释了何为“环球同此凉热” 。
随着槽脊的移动 , 冷热同时发生 , 只不过发生地不同 。 受其影响的北美洲、欧洲和亚洲各地便会出现“西边日出东边雨”的情形 , 回暖和降温交替出现 , 且有时还呈现一定的周期规律性 。
不过 , 在“极端天气已成新常态”的当下 , 槽脊活动有了新特点——它们更容易出现大波动、大振幅 , 其表现就是不断上演的大寒大暖的极端情况 。
今年年初1月5日至8日的寒潮 , 让北方多地刷新有气象记录以来的最低温纪录 , 但这之后的2月 , 北方又迎来史诗级大回暖 , 多地刷新同期最暖纪录 。
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(制图:中国天气网罗嘉雪)
这种冷与暖不仅直接表现在气温上 , 它还间接影响着其他极端天气事件的发生 。 比如今年6月发生的多起龙卷风事件 , 是暖湿气流与冷空气激烈交锋的反映 , 是在大暖背景下发生的;又比如今年河南极端特大暴雨也有暖的表现 , 极端的暖湿水汽为破纪录降雨提供了可能 。
为何今年这种大寒大暖频繁上演?
【大气长波|最近寒潮为啥总爱周末来? 未来北半球冷空气仍有活跃的可能】单看每次天气过程 , 其发生都有不同因素影响 , 但如果探究影响我国气温大波动的深层原因 , 除了我们常说的冷空气“加油站”西伯利亚 , 还得关注更遥远的北极地区 。
正常状态下 , 由于温度差异大 , 北极地区的高空通常受低气压系统支配(即极地涡旋) , 而相对暖的中纬度地区则是高气压系统 , 明显气压差会导致强烈的西风急流 , “圈住”了极区冷空气 , 阻止其向南扩展 , 同时也会让西风带中的槽脊活动相对稳定 。
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↑正常状态下 , 极地涡旋被西风带环绕 , 相对稳定 , 冷空气不容易南下 。 (中国天气网制图)
但是气候变暖改变了这种局面 , 由于在北极有放大效应 , 即相比其他地区 , 北极地区的变暖更加明显 , 导致极地与中纬度地区的温差变小 , 气压差减弱 , 一方面冷空气较易向南侵袭 , 另一方面中纬度地区的经向环流型加强 , 更容易出现大脊深槽 , 更有利于极地或高纬度的冷气团沿着深槽南下 。


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