11月24日,随着寒潮横扫我国中东部地区后,中东部很多地方的天空放晴,东北和内蒙古境内的积雪清晰可见。随着寒潮大举入海,渤海、黄海东海以及日本海上都出现大范围冷流云,由北向南迅速移动,山东半岛等地出现冷流雪。而随着寒潮终将东去,大量低云和雾则堆积在西南地区、江汉-江南西部一线。
一、日本近海出现巨型麻花
实际上,随着寒潮大举入海,我国多地气温下降到十分冰冷程度之时,大范围入海的冷流云中,日本附近出现了一种奇特的云系,形状像是巨大的麻花,引起了网友的关注和猜测。有人认为这是寒潮变异的迹象,也有人怀疑这是外星人的造物。
从多个角度、不同卫星拍摄的卫星图像上都可以看到,11月24日,随着寒潮大举南下,在韩国济州岛以南、日本九州岛以西的东海海域,密密麻麻如同絮状或是羽状的冷流云中出现了扭曲如同麻花一样的云系。从韩国以南的济州岛向南延伸,一直延伸到了琉球群岛附近。
二、寒潮已经变异?
其实,这种云系是一种特殊的天气现象,叫做卡门涡街,是由地形和气流共同作用产生的。那么,这种现象是如何形成的呢?它和寒潮有什么关系呢?
寒潮是指冬季时,强冷空气从高纬度地区向低纬度地区迅速南下,导致大范围地区的气温骤降、风力增大、雨雪增多等天气变化的过程。寒潮的形成和发展,与高空的极地涡旋和地面的冷高压密切相关。极地涡旋是北半球冬季极区对流层中上层的气旋式涡旋,是极地寒冷空气的象征。当极地涡旋强大且稳定时,它会把冷空气锁在极地,不会影响中纬度地区。但当极地涡旋减弱或偏移时,它会导致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,而冷空气则会被迫南下,形成寒潮。
2023年11月,我国受到了两次强寒潮的影响,分别是11月4日至7日和11月21日至25日。这两次寒潮都是由北极涡旋偏向亚洲,西伯利亚冷高压加强,西风带波动增大等因素共同作用而形成的。刚刚影响我国的正是第二次寒潮,给我国多个地区带来了10度以上的降温,局地超过20度,并伴有大风、雨雪、冰冻等灾害性天气。11月24日,寒潮南下经过温暖的海面,于是就有了例行的冷流降雪,11月23日午后开始山东半岛北部就风雪交加,11月24日,南下寒潮在我国东部海区形成了大范围的冷流云。
三、一种特殊的天气现象
冷流云是指在冷空气南下时,经过相对温暖的海面,海水蒸发形成的水汽被冷空气带走,上升到一定高度后凝结成云的现象。冷流云通常呈现为低层的层状云或层积云,有时也会形成降水云系,带来降雨或是降雪。冷流云的形状和分布,受到地形和气流的影响,有时会出现一些奇特的云系,例如卡门涡街。
卡门涡街是指当气流遇到障碍物时,在障碍物的下游形成一系列的涡旋,这些涡旋排列成两行,交替旋转的现象。卡门涡街的名称来源于德国物理学家卡门,他是第一个用实验和理论解释这种现象的人。卡门涡街不仅在流体力学中常见,也在大气和海洋中经常出现,例如风吹过山峰、岛屿、建筑物等时,就会在下游形成卡门涡街。卡门涡街的形成条件是,气流的雷诺数(Re)要大于某一临界值,雷诺数是描述流体流动状态的无量纲数,与流体的密度、速度、粘度和特征尺度有关。一般来说,雷诺数越大,流体越倾向于湍流,越容易形成卡门涡街。
对于今天东海上的卡门涡街,是受到济州岛地形干扰而形成的卡门涡街现象。当强劲的冷空气从北方吹过济州岛时,济州岛的山脉就像一个障碍物,阻挡了气流的直线流动,使得气流在下游产生了涡旋。由于气流的雷诺数很大,这些涡旋很快就排列成了两行,交替旋转,形成了卡门涡街。由于冷流云中含有大量的水汽,所以卡门涡街的形状就在云层中清晰地显示出来,就像是巨大的麻花一样。这种现象在卫星云图上非常明显,也引起了人们的注意和惊叹。
卡门涡街是一种很常见的天气现象,不是寒潮变异的迹象,也不是外星人的造物。它只是表明了冷空气的强度和气流的速度,以及地形的影响。卡门涡街对人类的生活没有直接的影响,但对于航空和航海等领域,却是一种需要注意的气象现象,因为它会造成气压、温度、湿度、风速和风向的显著变化,可能给飞行和航行带来一定的风险。
那么,未来这样的卡门涡街会不会更多更强呢?这个问题也很难有一个确定的答案,因为卡门涡街的发生受到多种因素的影响,包括冷空气的强度和路径、温暖水域的水温和分布、地形的形状和大小等,这些因素都有一定的变化和不确定性,很难进行精确的预测和模拟。但对于济州岛附近海域来说,冬季寒潮南下时,冷流云中出现卡门涡街的现象是很常见的。
2012年济州岛以南出现的卡门涡街现象
那么,未来的寒潮天气会有什么变化呢?根据中央气象台的预报,11月26日至28日,受较强冷空气影响,我国中东部地区将出现大风降温降雪天气。根据预报,26-28日,一股较强冷空气将自北向南影响中东部大部地区,长江中下游以北大部地区气温将下降6~8度,其中内蒙古东南部、东北地区东南部等地的部分地区降温幅度有10~12度,上述大部地区伴有4~6级偏北风。华北北部、内蒙古东部、东北地区有小到中雪或雨夹雪,局地大雪。随着冷空气南下,我国东部海区还将出现冷流云,也不排除济州岛附近还可能再次出现卡门涡街现象。总的来说,中东部多地需要保持关注气象信息,及时调整衣物,防寒保暖,避免感冒和生病。
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