看雪是北方人们非常习惯的,但是今年初冬的暴雪也着实让见惯了雪的北方人有些惊讶了,有些地方是百年不遇的大雪,也有些地方是1961年以来新高。
可以说,今年的暴雪真是非常罕见,如果说60年最冷的初冬时节还是比较可行的。那么,这次暴雪,你冻哭了吗?
暴雪不仅仅是带来强降雪量,还会给养殖业带来灾难。
这次暴雪,内蒙古是降雪中心之一,在通辽的畜牧养殖区,很多养殖户的养殖大棚倒塌,人是安全的,但是牛羊可就没有这么幸运了,有些牧民遭受了很大的损失。
这还不算,就是活着的牲畜短时间内还要忍受雪冻,因为暖棚受损,什么粮草之类都是紧缺的。
今年的入冬就下雪,来得太突然,养殖户还没有囤够饲料,就是防寒保暖措施也没有太在意。
根据往年经验,这个时候不会出现这样灾难性的暴雪的,但是,几十年不遇的天气还是发生了。
时至今日,这次寒潮告一段落,养殖户们抓紧重建止损,要尽量把损失降到最低!
阴历十月,刚立冬时节就下暴雪,暴雪来得快,走的也快,气温升起来也快,雪融化也快。现在还算是初冬时节,天气还没有冷到气温不升的地步。
其实,到这个时候,我们就要开始关心春节过年的时候,或者说腊月,正月的时候天气会不会冷。
这一点大家不用猜了,因为国家气象中心已经给出提醒了。根据国家气象中心报道来看,在明年1-2月的时候会有极端寒潮出现!
这样就是说明今年的春节期间会冷到哭了!
因为极端寒潮离我们最近的就是2008年也是1-2月份春运的时候,那个时候南方的湖南、湖北、江西还有广东北部等地就是雪灾最为严重的地方。
大雪封山封路,大树被压断,电线杆被压断,运输中断等等,那一年是真的冷。
而今年气象专家提醒极端寒潮,我们不得不做好提前准备。
其实,对于春节前后寒潮提前,老祖宗农谚俗语是有预兆的,根据立冬节气的天气,早有预兆:“立冬见雪一冬寒,正月落雪堵大门”
这句俗语是借助立冬时节天气来说明天气非常冷。
“立冬见雪一冬寒”,这里说的是立冬节气当天出现下雪天气,那么这就是意味着这个冬天都是很寒冷的。
那么,到了正月时就是“正月落雪堵大门”,这里也是很明确说明,到了正月时会下大雪,大雪还堵门了,说明气温低,真的要冷到哭了。
极地涡旋
极地涡旋(polarvortex)简称极涡,是极地高空冷性大型涡旋系统,是极区大气环流的组成部分。其位置、强度以及移动不仅对极区,而且对高纬地区的天气都有明显影响。
极地涡旋示意图
极地涡旋
地球有两个极地涡旋结构,分别位于南极与北极的上空,深度跨越地球的对流层和平流层。这种涡旋结构在冬季达到最大的强度,从而让西向盛行风来势凶猛。在北极地区,这一巨大极地涡旋的中心位置位于俄罗斯西伯利亚东北部地区以及加拿大海岸外巴芬岛上空。
加拿大的巴芬岛和俄罗斯的东北部
极地是地球的冷极,也是大气的冷源,因而在极地低空形成冷性高压,在极地上空则形成冷性低压。南极极地涡旋比北极极地涡旋更为显著,持续时间也更长,更为稳定。
南极地区涡旋检测图
与台风或者水面上漩涡的形态类似,从上空俯瞰,极涡也是一个逆时针旋转的涡旋。它的外围是速度很快的西风气流,在最为理想的情况下,北极涡旋稳定在北极地区,这里的极寒空气也被锁定在涡旋当中,就像下图这样。
图:NOAA-美国国家海洋和大气管理局
当北极涡旋够强,能够稳定待在北极时,北半球中纬度地区也基本不会遭受强冷空气的侵袭。但一旦北极涡旋减弱,西风带上出现大的起伏波动,暖空气就会趁机北上抢占极地,极涡一方面可能会分裂出若干个冷中心,另一方面也不得不被迫南下寻找出路,这一来也顺便把极寒的冷空气带给了中纬度地区,寒潮天气随之到来。
图:NOAA-美国国家海洋和大气管理局
2019年1月28日,一场寒流为美国西部以及东北部各州带来了大幅降温和降雪。根据美国气象部门监测,在中西部明尼苏达州和南达科塔州等部分地区达到零下45摄氏度,而在29日和31日之间,芝加哥遭遇零下44摄氏度的低温。
nasa发布“极地涡旋”影响下的美国红外热成像卫星影像
2021年10月中旬末,强烈的阻塞高压在加拿大北部、格陵兰一带发展,大量暖空气突入北极,迫使北极涡旋分裂,并南下阿拉斯加、白令海,阿留申群岛附近强风暴不断。
10月20日北美形势,来自tropicaltidibits
北极涛动
北极涛动,指北半球中纬度地区(约北纬45度)与北极地区气压形势差别的变化。它是一个代表北极地区大气环流的重要气候指数,可分为正位相和负位相。
北极通常受低气压系统支配,而高气压系统则位于中纬度地区。当北极涛动处于正位相时,这些系统的气压差较正常强,限制了极区冷空气向南扩展;当北极涛动处于负位相时,这些系统的气压差较正常弱,冷空气较易向南侵袭。
北极涛动 - 影响气候
中国国家气候中心专家认为,美国东部和中国东北、华北地区均处于大洋西岸。冬季气团主要从西北向东南穿越北美洲和亚洲。极地气团南下到大陆上空,当气团经过海面时,温度极低的空气与相对温暖的水面接触,气团下部温度升高,水汽进入气团。寒冷、密度较大的冷气团下沉,使暖空气上升,温度降低,水汽凝结,空气不太稳定,云层不断加厚,产生降水。由于下层空气温度很低,当冷空气逐渐向前推移,上升气流减弱,云中水汽直接在冰晶上凝结成较大的形态,由此,水汽以雪的形式降落下来。
同时,中国国家气候中心专家认为,相比北美和亚洲的寒潮暴雪天气不同,欧洲的暴风雪形成的原因在于大西洋中的一股暖流,即北大西洋暖流。其对整个欧洲特别是北欧、西欧的影响很大,这股海洋暖流使得其上面的空气保持暖湿状态。欧洲处于高空冷涡的控制下,来自大西洋的西南暖湿气流进入高空冷涡后上升凝结产生降雪。由于高空冷涡上升运动强,极地冷空气南下与当地强盛的暖湿气流大范围汇合会导致大范围降雪。
设为星标就可以第一时间看到推送哦)
Indian Ocean Dipole
“厄尔尼诺是啥?”“海温异常呗!”
经过一轮又一轮科普,对于原本高深莫测的厄尔尼诺和拉尼娜,很多人已经能说出它的本质。但如果我们换一个名词——印度洋偶极子(Indian Ocean Dipole,IOD),可能结果又不一样了。
其实,它和大名鼎鼎的厄尔尼诺师出同门,同样是一种海温异常现象。
科学家在热带印度洋中划出两片区域,分别称为西极和东极,西极在西印度洋的阿拉伯海,东极则在印度尼西亚南部东印度洋。这两个区域海温差异的变化,就是印度洋偶极子。可别小看这些冷热变化,它们会对印度洋周边国家的气候产生重大影响。
大家是否还记得2020年初澳大利亚极其严重的山火,以及非洲异常猛烈的蝗灾暴发?
澳洲山火
非洲蝗灾
这两件看似不相关联的事,其共同的“幕后黑手”之一,就是印度洋偶极子。
当时,印度洋西极海温高于东极,这种西高东低的态势被称作印度洋偶极子正位相,也就是暖性。在这种情况下,风从东方吹来,暖水自东向西流向印度洋西侧的非洲大陆,给那里带去降雨甚至洪水。2019年秋季,非洲异常偏多的降雨,为来年蝗虫的大量繁殖创造了条件。而冷水“称王称霸”的印度洋另一侧——澳大利亚,则陷入持续干旱少雨天气,助推山火持续肆虐。
西高东低,会酿成灾害,而如果情况完全相反——即两极海温东高西低的印度洋偶极子负位相,也就是冷性,同样也会造成气候异常。这个时候,它的影响也会反过来,给澳大利亚带去暴雨洪水,而在非洲留下干旱。
而在我国,印度洋偶极子带来的影响虽然不像非洲和澳大利亚那样直接,但也同样有迹可循。
中国工程院院士丁一汇认为,2020年汛期,长江流域的持续暴雨就与印度洋偶极子正位向的强烈发展有关,并梳理出一条清晰的逻辑链——印度洋强烈增温引发印度季风偏强,导致西南风下产生的暖平流加压,使得西太平洋和南海副高加强。
一次又一次的暖平流,“牵引”着副高一次又一次西伸加强,最终导致长江流域接连不断的暴雨。
正常年份中,在赤道太平洋区域,由于西太平洋暖池水温最高,东太平洋水温最低,因此西太平洋盛行上升气流,升到高空后向东流去,到达低温的东太平洋后转向下沉,然后在海面上以东风形式返回西太平洋。这样,便构成了一个东西向的大气环流圈,气象学上称作“沃克环流圈”。
该环流圈异常是引起厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的原因。
它是存在于赤道附近低纬度地带东西向的热力直接环流。首先由J.皮耶克尼斯在1969年提出,他认为这和早先G.T.沃克所称的南方涛动有联系(见大气活动中心)。
在东太平洋赤道区,由于秘鲁寒流带来了冷海水,又由于东风所引起的厄瓜多尔和秘鲁沿岸的海水上翻,形成了一条从南美西岸沿赤道向西伸延的冷水舌,致使赤道区太平洋西部和东部之间,出现很大的温度差异:就多年平均来说,西太平洋和印度尼西亚地区海水的水温较秘鲁沿岸水温约高 8°C以上。这样,通过海洋对大气的加热作用,就使暖空气在西太平洋和印度尼西亚一带上升到高层之后,一部分向东流动,到达中、东太平洋冷水区上空下沉,在低层转而向西流动,形成了一个热力直接环流。这就是太平洋地区的沃克环流。
西太平洋和印度尼西亚地区的温度,每年变化虽然很小,但由于东南信风有强有弱,加上每年秘鲁冷洋流和海水上翻的强弱不同,冷水舌强度和西伸程度不同,因此沃克环流的强度和位置相应地有变化。据研究,这种变化对中国南部降水量的多寡有一定的影响。
事实上,在赤道附近的大西洋和印度洋地区,也都有沃克环流。大西洋和太平洋的沃克环流方向相同。印度洋上由于东暖西冷的海温分布,其沃克环流的方向和太平洋相反:暖空气在印度尼西亚岛屿和东印度洋一带上升,到高层向西流动,在西印度洋下沉,到低层之后再向东流。
厄尔尼诺,主要指太平洋中东部的热带海洋的海水异常地持续升温,使整个世界气候模式发生变化,造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多的异常气候现象。谭老师地理工作室综合整理
“厄尔尼诺”一词来源于西班牙语,原意为“圣婴”。
19世纪初,在南美洲的厄瓜多尔和秘鲁等西班牙语系的国家,渔民们发现,每隔几年,从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流,使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸本来盛行的是秘鲁寒流,随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界四大渔场之一,但这股暖流一出现,性喜冷水的鱼类就会大量死亡,使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后,于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子——圣婴。
其出现频率并不规则,但平均约每4年发生一次。基本上,如果现象持续期少于五个月,会称为厄尔尼诺情况(El Niño Condition);如果持续期是五个月或以上,便会称为厄尔尼诺事件(El Niño Episodes)。
正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2~7年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨,使地球出现大面积干旱,这就是“厄尔尼诺现象”。
后来,在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时,大范围的海水温度可比常年高出3~6摄氏度。太平洋广大水域的水温升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风,导致全球性的气候反常。
厄尔尼诺现象的成因
(1)太平洋赤道信风减弱,可能是激发厄尔尼诺的重要原因。
(2)地球自转角速度减慢,可能是形成厄尔尼诺的一个重要原因。
(3)海底火山爆发和地震,可能是引发厄尔尼诺的重要原因。
厄尔尼诺现象对中国的影响
(1)台风减少。西太平洋热带风暴(台风)的产生次数及在我国沿海登陆次数均较正常年份少。
(2)夏季风较弱,季风雨带偏南,位于中国中部或长江以南地区。北方地区夏季容易出现干旱、高温,南方易发生低温、洪涝。近百年来我国的严重洪水,如1931年、1954年和1998年长江中下游地区的洪水,都发生在厄尔尼诺现象出现的次年。
(3)厄尔尼诺现象发生后的冬季,我国北方地区容易出现暖冬。
影响厄尔尼诺事件的物理因子都是互相联系、互为因果的。如信风是厄尔尼诺事件的成因,太阳黑子活动又是信风的成因;地球自转速度是厄尔尼诺事件的成因,大气角动量又是地球自转速度的成因。其中信风与地球自转速度、太阳黑子活动与大气角动量又是互相联系的。这些物理因子层层相接、环环相扣,组成了一个互相联系、互为因果的厄尔尼诺事件成因链。
1.1 信风
在正常情况下,赤道太平洋盛行偏东风(信风),大洋东侧的表层暖水被输送到西太平洋,西太平洋水位不断上升,热量也不断积累,使得西部海平面通常比东部偏高40 cm,年平均海温西部约为29℃,而东部沿岸只有24℃左右。但是,当信风减弱时,维持赤道太平洋海面西高东低的支柱被破坏,西太平洋的表层暖水迅速向东蔓延,以致东太平洋地区的冷水上翻作用减弱,最终导致东太平洋海表温度SST上升,形成厄尔尼诺事件。
1.2 沃克环流
当沃克环流处于低强度状态时(即复活节岛的高压和印尼的低压同时减弱时),南半球东南信风减弱,以致赤道涌升流减弱,热带东太平洋海表温度SST上升,有利于出现厄尔尼诺事件,反之则不利于出现厄尔尼诺事件。沃克环流时强时弱,周期大约为3~5 a,与厄尔尼诺事件的周期相吻合。
1.3 东亚大槽
在厄尔尼诺事件发生前的冬半年,东亚强冷空气活动频繁,并且可直接影响到赤道中西太平洋地区,造成偏东信风减弱。因此,冬半年强东亚大槽的频繁活动,通过行星波活动不断将能量向东南方向频散到中西太平洋地区,引起赤道中西太平洋地区偏东信风持续减弱,以及对流活动加强,最终可能导致厄尔尼诺事件的发生。
1.4 热带大气环流
东亚季风区对流层高层异常强的东风急流,通过高层北风越赤道气流向南输送东风动量,使得高层澳大利亚至中太平洋散度风东风以及澳大利亚上空的辐合和下沉运动加强,导致澳大利亚低层冷空气堆积,使澳大利亚至东太平洋的纬向热力对比和澳大利亚至太平洋辐散西风增强,通过低层南风越赤道气流向北输送西风动量,抑制赤道太平洋偏东信风,从而导致厄尔尼诺事件。
1.5 太阳黑子活动
1981~1994年发生的3次厄尔尼诺事件均出现在太阳黑子活动的50 d振荡周期的谷值时期[3]。计算表明,在太阳黑子活动11 a周期的谷年前后,地球上各纬度带的年平均温度都是正距平,即此时太阳辐射达到最大值;在太阳黑子活动11 a周期的峰年前后,太阳辐射达到最小值。太阳辐射是气候形成的决定性因子,所以太阳辐射的异常变化必将引起气候的异常变化。
1.6 日食
当日食发生时,地球上接受的太阳辐射能减少,日食区气柱对外作正功是日食诱发厄尔尼诺现象的热—动力机制[5]。大尺度涡旋的动能不到地球一日获得的太阳能量的1/100,这远小于一次日食形成的大气有效位能,所以一次或数次日食可以激发大气长波。日食次数每年2~5次,不尽相同,这足以使大气环流出现异常变化。
1.7 火山爆发
陆地上强烈的火山爆发可形成全球性的尘幔。这些尘幔在高层大气中能停留数年之久,它们强烈地反射和散射太阳辐射。1883年喀拉喀托火山爆发后的三年内,北半球中纬度的太阳直接辐射分别减少10%、15%和10%。因此,火山爆发产生一种使地球变冷的效应,从而导致信风减弱,最终形成厄尔尼诺事件。
1.8 行星运动
行星运动的位置与厄尔尼诺事件有重要的联系,它是通过天体引潮力来引发厄尔尼诺事件的。四大行星(火星、木星、土星、天王星)冲日时日心黄纬的极值年指与前次和后次冲日时行星的日心黄纬相比,本次冲日时日心黄纬为极大或极小的年份。在1950~1995年,四大行星冲日时日心黄纬共出现了10个正极值年,除了1980、1981年以外,其余8个都是厄尔尼诺年。在8个负极值年中,有4个当年是厄尔尼诺年,其余4个在次年发生了厄尔尼诺现象。
1.9 天文周期
把黄道面四颗一等恒星先后与太阳、地球运行成三点一直线的四个天文奇点之太阳投影瞬时位相看成一种天文周期[7]。黄道面附近四颗一等亮星和太阳位于地球之两侧,视赤经相等之时为“合日”,四颗一等亮星和太阳位于地球之一侧,视赤经相差180°为“冲日”。合日和冲日都是星、日、地三者成直线之时。当天文奇点出现时,地球受到的天体引潮力达到最大值,从而引发厄尔尼诺事件。
1.10 地球自转速度
海水和大气都是附在地球表面的物质,它们随地球快速地自西向东旋转。在赤道上,地球自转的线速度最大,达到465 m/s。计算表明,由于地球自转速度减慢,在±10°的低纬度地区,海水可获得0。5 cm/s的向东相对速度。由于这一相对速度系作用于全球低纬度地区的整层海水,并且该向东相对速度已达全球海洋平均流速2 cm/s的四分之一,因此,当地球自转突然减慢时,会出现一种“刹车效应”,使大气和海水获得一个向东的惯性力。正是这个惯性力引起赤道洋流减弱,导致东太平洋地区的冷水上翻作用减弱,以致出现厄尔尼诺事件。
1.11 大气角动量
由于冬、夏半球接受太阳辐射的差异和南、北半球海陆分布面积的差别,引起北半球冬、夏季节的温度变率大于南半球,使得北半球冬、夏季节的大气西风角动量的变化明显大于南半球,从而导致地球自转冬季慢夏季快的季节变化[9]。厄尔尼诺事件的增温盛期一般出现在年底的事实可以说明这一点。
1.12 地幔膨胀
统计表明,厄尔尼诺事件主要出现在地球自转速度急剧减慢的第二年,其主要原因是地幔间歇性的不对称膨胀。当地球内部热量积聚过剩时,地幔膨胀,以致地球转速变慢,同时岩浆冲破地壳薄弱部位,使地震和火山爆发增多,洋中脊扩张增强。当地球内部热量散发后,地幔收缩,以致地球转速变快,同时地震和火山减少,洋中脊扩张减弱。该过程反复进行,导致地球转速出现准周期变化。
1.13 暖池海温
赤道西太平洋暖池(140°E~180°、10°S~10°N)的海温是全球最高的。在厄尔尼诺事件发生之前的半年到两年内,暖池次表层海温就有明显的持续正距平出现。厄尔尼诺事件的发生与暖池次表层海温异常的东传有直接的关系。每当次表层海温正距平由暖池区东传到赤道中东太平洋,增暖区会逐渐向海洋表层扩展,最终引起赤道东太平洋SST的正异常,厄尔尼诺事件也就爆发。
1.14 海底地热
海底地热可直接使海水升温,从而形成厄尔尼诺事件。海底的地震活动、火山爆发、热液喷泉以及地热异常区都伴有大量的地热释放,其中热液喷泉可达300~400℃,最高可达750℃,而火山爆发的玄武质熔岩流更是高达1 100~1 200℃。太平洋的洋中脊偏在太平洋的东部,Cyana潜艇探测表明,它主要由玄武岩组成。对位于赤道西太平洋俯冲带的菲律宾群岛、新几内亚岛及位于赤道太平洋洋中脊附近的墨西哥高原南部海区等3个地震区≥7级的地震总次数与1900年以来的厄尔尼诺事件的统计表明,有80%以上的厄尔尼诺事件都发生在地震活跃年(或次年)。
综合自Geo Edu Talk等
热门跟贴