冷冷冷冷……你有沒有感受到最近兩天驟降的氣溫？早上越發(fā)不想離開溫暖的被窩，走在路上玩手機(jī)都凍手。
中央氣象臺11月27日早上繼續(xù)發(fā)布寒潮黃色預(yù)警。預(yù)計從明天起到11月30日，寒潮將自西向東影響我國大部地區(qū)，我國北方和中東部大部地區(qū)氣溫將先后下降10~16℃，部分地區(qū)降溫幅度可達(dá)18℃以上。
“斷崖式降溫”來襲，從南到北一夜之間“真·入冬”，這個“今冬以來最強(qiáng)寒潮”是怎么形成的？
(相關(guān)資料圖)
01 來自西伯利亞的強(qiáng)大的高壓
下圖是一張最近的天氣預(yù)報圖，從圖中可以看到，一個來自西伯利亞的強(qiáng)大的高壓。
那么，這個高壓是怎么形成的？
先前數(shù)值模式預(yù)報的西伯利亞極強(qiáng)高壓。圖源：Windy
此處讓我們來一起回憶一些高中的地理知識（希望你還沒有“把它們還給老師”）。
在冬季時，因?yàn)殛懙氐貐^(qū)的吸熱、散熱能力比海洋低，中高緯度陸地更容易顯著輻射冷卻形成冷中心，這片不斷凈失去熱量的區(qū)域被稱作冷源，以海拔相對較高的中西伯利亞和蒙古高原最為突出。
在冷源區(qū)域，上方的大氣因更強(qiáng)烈的冷卻而顯著收縮下沉，在近地面的低空形成一個強(qiáng)大的冷性高氣壓中心，被稱作蒙古-西伯利亞高壓。亞洲冬季風(fēng)從此處呼嘯，在氣吞萬里后消融于南洋。
1991-2020年冬季（12-2月平均）亞洲地區(qū)海平面氣壓圖（填色，單位：hPa）。圖中黑色橢圓標(biāo)注的高壓即蒙古-西伯利亞高壓
不過蒙古-西伯利亞高壓之名，更多是描述多年冬季平均氣壓的一個季節(jié)性高壓系統(tǒng)。在短期的天氣過程里，它有著活躍與劇烈的變化，表現(xiàn)為眾多持續(xù)數(shù)日的冷性高壓的增強(qiáng)減弱與移動。這些興起又飄散的身影經(jīng)過長時間的平均，成為了上圖我們看到的蒙古-西伯利亞高壓。
冷高壓增強(qiáng)并東移南下，將寒冷氣團(tuán)帶向我國，形成冷空氣天氣過程，強(qiáng)度甚至可以達(dá)到寒潮級別；反之冷高壓偏弱且位置偏北時，冷空氣活動較弱，我國冬季氣候易偏暖。
當(dāng)前的這個極強(qiáng)的高壓，就是冷氣團(tuán)堆積發(fā)展所致；它在本周末大舉南下，自西北向東南給我國大部分地區(qū)帶來一次強(qiáng)寒潮天氣過程。
02 本次寒潮的冷高壓強(qiáng)度如何？是否如同傳言打破了歷史記錄？
冷高壓強(qiáng)度通常可以用中心海平面氣壓最高值衡量，氣壓越高則冷高壓越強(qiáng)。
根據(jù)最新的數(shù)值模式預(yù)報，本次冷高壓中心氣壓可達(dá)約1065hPa，屬于“強(qiáng)者”，但距離歷史最高記錄仍然有差距：
公認(rèn)最高的紀(jì)錄出現(xiàn)在1968年12月31日，西伯利亞北部的站點(diǎn)記錄下了高達(dá)1083.8hPa的海平面氣壓；雖然在2001年12月19日和2004年12月30日，蒙古國西北部的托孫臣格勒（Tosontsengel）先后報告了1085.6hPa與1089.3hPa，但由于這個觀測站點(diǎn)海拔超過了700米，要通過經(jīng)驗(yàn)公式換算成海平面氣壓，因此有爭議。
蒙古托孫臣格勒（Tosontsengel）氣象站內(nèi)部照片 (Purevjavet al. 2014)
03 這次極強(qiáng)冷高壓和與其相關(guān)的寒潮是如何形成的？
形成這次強(qiáng)寒潮的酷寒氣團(tuán)，早已在西伯利亞盤旋數(shù)日。但能推動它東移南下并影響我國的動力，則可以追溯到萬里之外。
在中緯度的對流層，西風(fēng)帶強(qiáng)勁地存在著，如同一條環(huán)繞地球的長河。
而這條長河里也會有漣漪或巨浪——在向東奔流的洪流里出現(xiàn)南北向的波動，在地面附近表現(xiàn)為接連不息的氣旋與反氣旋，為下方的大地吹拂熱帶的氤氳或極地的凜冽。這一次寒潮的起源，正是在大西洋的氣旋族。
北京時間11月24日8時（當(dāng)?shù)?1月23日夜間），北大西洋上的眾多氣旋。圖片來源:https://rammb.cira.colostate.edu/
這些氣旋在呼嘯北大西洋的同時，也借助西風(fēng)帶的長河，向下游區(qū)域更快地傳遞了自己的能量——在氣象學(xué)上稱作頻散效應(yīng)。
于是，一系列新的波動就此形成，沿著西風(fēng)帶一路向東到達(dá)歐亞大陸，到11月24日在烏拉爾山的西北側(cè)形成一個高空暖高壓脊（高壓區(qū)域，如下圖所示）。
高壓脊示意圖（非本次寒潮過程），指水平氣壓場上等壓線向氣壓較低一方突出的脊?fàn)畈糠?/i>
在這個高壓脊東側(cè)偏北氣流的帶動下，盤踞在西伯利亞的強(qiáng)烈冷氣團(tuán)開始明顯向東南方移動，它就是目前影響我國的寒潮前身；此時暖高壓脊的出現(xiàn)，給了它東移南下的動力。
冷氣團(tuán)在路過已經(jīng)進(jìn)入寒冬的西伯利亞荒原時有了進(jìn)一步增強(qiáng)，而烏拉爾山附近的暖高壓脊也在順著西風(fēng)帶向東移動，將低渦進(jìn)一步東移南推，并最終將寒冷空氣引導(dǎo)向我國。
于是，北國的衰草披上了霜雪，而江南的木葉也將在朔風(fēng)中肅殺搖落。
04 這次寒潮會造成什么影響？
這次寒潮會帶來大幅降溫、大范圍雨雪和霜凍等災(zāi)害。
除青藏高原和云南以外，全國大部分地區(qū)都將有8℃以上的顯著降溫，其中北方大部和長江中下游地區(qū)更是有12℃以上；大部分地區(qū)都將迎來下半年以來溫度新低，最低溫度0℃線將跨過長江。
此外，中東部大部也將迎來大范圍雨雪，其中長江以北多地和江南部分山區(qū)會迎來初雪，而湖南西部和貴州部分地方需要防范可能出現(xiàn)的凍雨。
11月26日-30日的全國降溫幅度預(yù)報圖，由于華南地區(qū)和臺灣島要在30日以后才有影響，因此圖中降溫不顯著。圖源：中央氣象臺
在具體的時間上，寒潮在27日開始影響北疆，隨后28日-29日影響到長江以北其它地區(qū)，至30日起飛渡長江，影響江南。
本輪寒潮能帶來的最低氣溫圖。圖源：中央氣象臺
05 這次初冬的寒潮會預(yù)示著今年是個冷冬么？
先說結(jié)論：二者并沒有直接關(guān)聯(lián)（關(guān)于今年冬天是“冷冬”還是“暖冬”的預(yù)測，可回顧科普中國之前文章《冷冬VS暖冬，今年冬天是穿厚點(diǎn)還是穿薄點(diǎn)？就看這篇了！》。
寒潮是一種持續(xù)數(shù)日的天氣過程，而“冷冬”則是描述冬季季節(jié)平均氣溫偏冷的異常狀況。
在一個季節(jié)里是可能有劇烈的冷暖起伏，但短時的冷暖并不能直接決定一個季節(jié)總體的溫度高低；冬季氣溫的高低更多地是受影響季節(jié)尺度的氣候因子所影響，如極地海冰的多寡、赤道太平洋海溫的冷暖異常等。
2020-21年冬季全國平均氣溫距平（偏離1981-2010年氣候平均態(tài)的狀況）。雖然這個冬季出現(xiàn)了多次強(qiáng)寒潮，東北等地也有所偏冷，但全國平均還是顯著偏高，被判定為一個暖冬。圖源：國家氣候中心
今年秋季以來，赤道中東太平洋海溫的冷異常再度發(fā)展，表明2020年以來第三峰拉尼娜事件正在發(fā)展。
從初步的統(tǒng)計學(xué)角度相關(guān)分析，拉尼娜事件部分傾向于我國大部冬季略有偏冷的同時，南方大部降水偏少，冷空氣與寒潮相對活躍；但同樣需要指出的是，在氣候變暖的背景下，近年來拉尼娜事件與我國冬季氣溫相關(guān)系數(shù)在多數(shù)地區(qū)都不高，表明拉尼娜事件對我國冬季氣候影響并非很顯著，所以需要綜合考慮其他的影響因子，如北極海冰、印度洋及大西洋北部的海溫異常、高緯度與青藏高原積雪等，才能更好地分析預(yù)測我國冬季氣候的趨勢。
最近一個月（10月23日-11月19日）全球海表溫度距平（偏離1991-2020年平均值的狀況）分布（單位：℃），可以看到赤道中東太平洋呈現(xiàn)顯著偏冷，表明拉尼娜正在發(fā)展。圖源：美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）
最近國家氣候中心發(fā)布了冬季總體氣候形勢的預(yù)測，預(yù)計東北地區(qū)北部、西北和西南地區(qū)東部偏冷，青藏高原、東北地區(qū)南部，和包括上海在內(nèi)的華東地區(qū)偏暖。
通常而言，拉尼娜事件和我國冬季氣溫有一定相關(guān)性，更可能傾向?qū)е挛覈敬蟛糠值貐^(qū)偏冷。不過因?yàn)槔崮葘ξ覈鴼夂虻挠绊懖⒉恢苯樱矣绊懳覈練夂虻囊蜃雍芏啵荒軆H因?yàn)檫@一個條件斷定冬季的氣候狀況，特別是在全球氣候變暖的背景下。
國家氣候中心對今年冬季（2022年12月-2023年2月）的季節(jié)平均氣溫異常的預(yù)測。圖源：國家氣候中心
一次寒潮天氣的背后，卻能看到遼闊天地間的風(fēng)云變幻，這正是一葉知秋。
不過或許思緒有些過于遙遠(yuǎn)——在朔風(fēng)蕭瑟的眼前，我們還是再次提醒所有正在受寒潮影響的各位，注意關(guān)注天氣的劇烈變化，及時防寒保暖。
參考文獻(xiàn)：
[1]Gomboluudev Purevjav, Robert C. Balling Jr., Randall S. Cerveny, et al. The Tosontsengel Mongolia world record sea-level pressure extreme: spatial analysis of elevation bias in adjustment-to-sea-level pressures. International JournalofClimatology, 2015, 35 (10): 2968-2977.
[2]伍榮生.現(xiàn)代天氣學(xué)原理. 1999,高等教育出版社，北京.
作者|風(fēng)云夢遠(yuǎn) 氣候?qū)W方向在讀博士
審核|艾婉秀 國家氣候中心氣候服務(wù)室首席專家 研究員
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