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暴风雪为何奇袭得州?“平流层爆发增温”了解一下

2021-02-22 09:16:21老黄小舍

原标题:暴风雪为何奇袭得克萨斯“平流层爆发增温”了解一下

过去一周,美国得克萨斯州遭遇暴风雪袭击,导致超过400万户家庭断电、超过1490万人无水可用的事,引发全球关注。

△美国得克萨斯州遭遇暴风雪袭击(图片来自:CNN)

△美国得克萨斯州遭遇暴风雪袭击(图片来自:CNN)

与此同时,南欧希腊多地遭遇罕见大雪,断水断电、学校关闭。

△希腊多地遭遇罕见大雪(图片来自:美联社)

△希腊多地遭遇罕见大雪(图片来自:美联社)

暴风雪为何奇袭以沙漠、烈日著称的美国南部和阳光海湾的希腊。其实 “癫狂”天气的成因非常多,今年这波重点关照南方的暴风雪有三大因素值得重点分析。

暴风雪为何奇袭得州?“平流层爆发增温”了解一下

暴风雪为何奇袭得州?“平流层爆发增温”了解一下

冷空气从哪来?

我们常常会听到“来自西伯利亚的冷空气”这样的说法,其实西伯利亚并不是冷空气的老家,而是冷空气的“中转站”和“加油站”,真正的冷源是极地。

地球在不同的纬度接收到的太阳辐射也是不同的,极地接收到的热量最少,赤道则最多。这就造成了极地的地表温度低、气压高,赤道的地表温度高、气压低。相对应的,在极地的高空也就是平流层出现了低气压,从而形成了极地涡旋,简称极涡。

每年冬天,正常情况下,平流层的极涡都是被强烈的西风围绕,极冷空气如同戴上了紧箍咒被圈在极区内,这时候我们的气候正常,气温起伏相对较小。但在异常情况下,平流层极涡会被扰动,变形或崩溃,这就好比禁锢冷空气的紧箍咒被平流层打破,其效应向下传导,会迫使对流层极区的冷空气大规模向南扩散,寒潮就此爆发,影响开始扩大。

△非正常 

△非正常

△正常

△正常

谁打破了禁锢冷空气的紧箍咒?

众所周知,影响天气的因素出现在大气层的最底层,就是约10公里厚的对流层。而连民航飞机都飞不到的平流层的变化,有时也会与对流层相互作用,从而影响我们的天气。

2020年末至2021年初,北极上空的平流层出现了异动,是一次典型的“平流层爆发增温”。平流层爆发增温是低层的大气波动在某种有利的条件下被传播到平流层,而影响了平流层的环流所导致的。动画是平流层中层约30公里高度也就是10hPa的温度变化,我们可以看到北极极区的气温迅速上升。2020年12月31日极区气温约-62℃,2021年1月4日骤然上升到-22℃,在短短5天时间内极地平流层温度上升了40℃。极区平流层的异常增温会伴随平流层逆时针旋转的强大西风环流减弱或转为顺时针,平衡就这样被打破了。

△2021年初平流层爆发增温

△2021年初平流层爆发增温

平流层增温从酝酿、发展到爆发所产生的效应,通常需要大约2周左右的时间开始影响到对流层,并在接下来1个月左右的时间内持续影响对流层气候。然而,强的平流层爆发增暖并不是每年都会发生,并且每次发生也并不总是影响同一个地区的天气气候,今年恰好影响的是欧洲和美国。

暴风雪为何奇袭得州?“平流层爆发增温”了解一下

寒潮影响北美暴风雪为何奇袭得州和雅典?

首先,本次寒潮由极涡亲自挂帅南下,所以无论降温能力还是影响范围都是王者级别。在刚刚过去的十天,欧洲、北美成为北半球气温偏低最为明显的区域,很多地区偏低在10℃以上。

暴风雪为何奇袭得州?“平流层爆发增温”了解一下

其次是地形因素影响,在冷空气南下的移动过程中,如遇地势比较平坦顺畅,那么速度自然就快,消耗就少,反之则慢,消耗也大。因此,海洋、平原地区冷空气所受阻碍少;山地对冷空气前进阻碍大。美国西部山多、中东部是平坦的中央大平原,此次冷空气顺着洛基山以东,从中央大平原一路向南,没有任何阻挡直达墨西哥湾沿线。当寒潮到达的同时,来自墨西哥湾的暖湿气流同步抵达这一地区,寒潮主导加之暖湿空气配合,造成这一地区大范围的降雪天气,并导致极其严重的影响。

△美国得克萨斯州遭遇暴风雪袭击(图片来自:CNN)

△美国得克萨斯州遭遇暴风雪袭击(图片来自:CNN)

随着全球气候变暖的趋势日益加大,极端天气气候事件有增无减。当北美、欧洲极寒的时候,我国的2月份则是暖的惊人,华北、黄淮等地纷纷突破2月历史最高气温记录。在未来,我们可能面临更加炎热的夏季、更加猛烈的对流,同时也有更加频繁的冬季寒潮影响。(中国天气气象分析师胡啸)

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